KR100735646B1 - 이온빔 계측 방법 및 이온 주입 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전단 셔터 구동 장치(36)에 의해서 전단 빔 제한 셔터(32)를 y 방향으로 구동하면서, 그 셔터(32)의 한 변(34)의 외측을 통과하여 전단 다점 패러데이(24)에 입사하는 이온빔(4)의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 전단 빔 제한 셔터(32)의 위치에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 계측한다. 또한, 후단 셔터 구동 장치(46)에 의해서 후단 빔 제한 셔터(42)를 y 방향으로 구동하면서, 그 셔터(42)의 한 변(44)의 외측을 통과하여 후단 다점 패러데이(28)에 입사하는 이온빔(4)의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 후단 빔 제한 셔터(42)의 위치에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 계측한다. 그리고 이 계측 결과를 이용하여, 이온빔(4)의 y 방향의 각도 편차, 발산각 및 빔 사이즈 중 적어도 하나를 계측한다.

Description

이온빔 계측 방법 및 이온 주입 장치{ION BEAM MEASURING METHOD AND ION IMPLANTING APPARATUS}
본 발명은 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 방식의 이온 주입 장치에 있어서, 상기 x 방향에 직교하는 y 방향의 이온빔의 각도 편차, 발산각 및 빔 사이즈를 계측하는 이온빔 계측 방법과, 그 계측 방법을 제어 장치를 이용하여 행할 수 있는 이온 주입 장치에 관한 것이다.
이온 주입 기술은 최근의 반도체 제조 프로세스 등에 있어서는 중요한 위치를 차지하고 있다.
타겟, 예컨대 반도체 기판에의 이온 주입에 있어서는, 반도체 기판의 결정축에 대한 주입각(입사각)에 따라, 주입 깊이 방향으로 특이한 주입 특성을 보이는 것으로 알려져 있어, 이러한 주입 특성을 막거나 적극적으로 이용하는 조건에서의 이온 주입 처리를 가능하게 하는 것이 통상적으로 이온 주입 기술에 요구되고 있다.
채널링이라고 불리는 상기 현상은, 이온의 입사각이 0도인 부근에서 특히 입사각 의존성이 높기 때문에, 입사각이 0도인 부근에서 보다 고정밀도의 입사각 제어가 요구되지만, 그 밖의 입사각에 있어서도 통상적으로 고정밀도의 입사각 제어 가 요구된다.
이러한 요구에 어느 정도 부응할 수 있는 이온 주입 장치의 일례가 일본 특허 제3358336호 공보(단락 0002, 0003, 도 1)(이하, 특허문헌 1)에 기재되어 있다. 이 특허문헌 1에 기재되어 있는 이온 주입 장치와 같은 이온 주입 장치를 도 1에 도시한다.
이 이온 주입 장치는 이온빔(4)을 생성하는 이온원(2)과, 이 이온원(2)으로부터의 이온빔이 입사되고 그 이온빔(4)으로부터 원하는 질량의 이온빔(4)을 분리하여 추출하는 질량 분리기(6)와, 이 질량 분리기(6)로부터의 이온빔(4)이 입사되고 그 이온빔(4)을 가속 또는 감속하는 가감속기(8)와, 이 가감속기(8)로부터의 이온빔(4)이 입사되고 그 이온빔(4)으로부터 원하는 에너지의 이온빔(4)을 분리하여 추출하는 에너지 분리기(10)와, 이 에너지 분리기(10)로부터의 이온빔(4)이 입사되고 그 이온빔(4)을 x 방향(예컨대 수평 방향)으로 주사하는 주사기(12)와, 이 주사기(12)로부터의 이온빔(4)이 입사되고 그 이온빔(4)을 구부려 되돌려 후술하는 z 축에 평행하게 되도록 평행화하는 빔 평행화기(14)와, 이 빔 평행화기(14)로부터의 이온빔(4)의 조사 영역 내에서 타겟(예컨대 반도체 기판)(16)을 상기 x 방향에 직교하는 y 방향(예컨대 수직 방향)으로 기계적으로 왕복 주사(왕복 구동)하거나 또는 실질적으로 y 방향으로 기계적으로 왕복 주사(왕복 구동)하는 타겟 구동 장치(20)(도 7도 참조)를 구비하고 있다.
여기서, 상기 z 축은 상기 x 방향(바꾸어 말하면 x 축) 및 y 방향(바꾸어 말하면 y 축)에 직교하는 방향으로서, 설계상 타겟(16)에 입사하는 이온빔(4)의 궤도 방향이다.
질량 분리기(6)는 예컨대, 자계에 의해서 이온빔(4)의 질량을 분리하는 질량 분리 전자석이다. 가감속기(8)는 예컨대, 여러 장의 전극을 갖고 정전계에 의해서 이온빔(4)을 가감속하는 가감속관이다. 에너지 분리기(10)는 예컨대, 자계에 의해서 이온빔(4)의 에너지를 분리하는 에너지 분리 전자석이다. 주사기(12)는 예컨대, 자계에 의해서 이온빔(4)을 주사하는 주사 전자석 또는 전계에 의해서 이온빔(4)을 주사하는 주사 전극이다. 빔 평행화기(14)는 예컨대, 자계에 의해서 이온빔(4)을 평행화하는 빔 평행화 전자석이다. 타겟 구동 장치(20)는 예컨대, 도 7도 참조하면, 타겟(16)을 유지하는 홀더(18)를 갖고 있으며, 이 홀더(18)에 유지된 타겟(16)을 화살표 22로 나타낸 바와 같이 상기 y 방향 또는 실질적으로 y 방향으로 왕복 주사한다.
상기 구성에 의해서, 원하는 질량 및 원하는 에너지의 이온빔(4)을 x 방향으로 평행 주사하면서 타겟(16)에 조사하는 동시에, 이 이온빔(4)에 대하여 소정의 각도로 유지한 타겟(16)을 y 방향으로 기계적으로 왕복 주사하여, 타겟(16)의 전면에 균일하게 이온빔(4)을 조사함으로써 균일하게 이온 주입을 행할 수 있다. 이와 같이, 이온빔(4)의 전자적인 주사와 타겟(16)의 기계적인 주사를 병용하는 방식을 하이브리드 스캔 방식이라고 한다.
이 경우, 이온빔(4)의 빔 라인 상의 검사 기기, 예컨대 질량 분리기(6), 에너지 분리기(10), 주사기(12) 및 빔 평행화기(14)는 이상적으로는, x 방향으로만 일차원으로 이온빔을 편향하고, y 방향으로는 이온빔(4)을 편향하지 않도록 설계되 어 있다. 따라서, 이온빔(4)의 x 방향의 평행도를 정밀도 좋게 제어함으로써, 타겟(16)의 표면에는 일정한 입사각으로 이온빔(4)이 조사되게 된다.
여기서, 타겟(16)에 대한 이온빔(4)의 입사각은 타겟(16)과 이온빔(4)의 상대적인 각도로서, 구체적으로는, 타겟(16)의 표면에 세운 수선과 이온빔(4)이 이루는 각을 말한다. 보다 자세히 말하면, 이 입사각에는 도 10(A)에 도시하는 예와 같은 x 방향의(즉 x-z 평면 내에서의) 입사각(φx)과, 도 10(B)에 도시하는 예와 같은 y 방향의(즉 y-z 평면 내에서의) 입사각(φy)이 있다. 부호 17은 상기 수선이다. 예컨대, 도 7에 도시하는 타겟(16)은 도 10(B)의 예와 마찬가지로, y 방향의 입사각(φy)이 0도보다도 커지도록 유지되어 있는 경우의 예이다.
이온빔(4)의 x 방향의 평행도란, 도 2에 도시하는 예와 같이, 주사 및 평행화된 이온빔(4)이 x-z 평면 내에서 실제로 그리는 궤도와 상기 z 축 방향이 이루는 각(θx)을 말한다. 따라서, 예컨대, 주사 및 평행화된 이온빔(4)이 z 축에 완전히 평행한 궤도를 그리는 이상적인 경우는 θx=0°이다. 또한, 이 x 방향의 평행도(θx)와 상기 x 방향의 입사각(φx)은 서로 크게 관계되어 있다.
또한, 도 3에 도시하는 예와 같이, 주사 및 평행화된 이온빔(4)이 y-z 평면 내에서 실제로 그리는 궤도와 z 축 방향이 이루는 각을 θy로 하고, 이것을 이 명세서에서는 이온빔(4)의 y 방향의 각도 편차라고 부른다. 따라서, 예컨대, 주사 및 평행화된 이온빔(4)이 z 축에 완전히 평행한 궤도를 그리는 이상적인 경우는 θy=0 °이다. 또한, 이 y 방향의 각도 편차(θy)와 상기 y 방향의 입사각(φy)은 서로 크게 관계되어 있다.
일반적으로, 하전 입자 빔, 여기서는 이온빔(4)을 특징짓는 양으로서, 전체 빔 전류 외에, (a) 빔 전류 밀도 분포를 지닌 이온빔(4)의 중심이 그리는 중심 궤도, (b) 중심 궤도에 수직인 면 내에서의 빔 전류 밀도 분포의 폭을 나타내는 빔 사이즈, (c) 이온빔(4)의 중심 궤도 방향에 대한 각 구성 이온의 운동 방향의 편이를 나타내는 발산각 등이 있다. 이들의 보다 구체적인 정의에 대해서는 도 4∼도 6을 참조하여 후술한다.
이온빔(4)을 타겟(16)에 조사하여 이온 주입을 행하는 경우, 이온빔(4)의 입사각으로서 가장 중요한 요소가, 상기 (a)의 중심 궤도의 타겟(16)으로의 입사각이다. 이 입사각을 원하는 값으로 설정함으로써, 이온빔(4)을 구성하는 대부분의 이온이 평균적으로 원하는 입사각으로 타겟(16)에 입사하게 된다. 단, 실제로는, 이온빔(4)을 구성하는 각 이온이 각각 발산각을 갖고 있기 때문에, 각 이온의 입사각은 상기 중심 궤도의 입사각의 주위에 어느 정도인가의 폭을 갖고서 존재하게 된다.
따라서, 이온빔(4)의 보다 고정밀도의 입사각 제어가 요구되는 경우, 우선은 이온빔(4)의 중심 궤도의 입사각의 고정밀도의 제어를 가능하게 하는 것이 중요하고, 이어서, 발산각의 고정밀도의 제어를 가능하게 하는 것이 바람직하다고 말 할 수 있다.
이러한 요구에 일부 부응할 수 있는 기술로서, 일본 특허 제2969788호 공보(제6란-제11란, 도 1-도 9)(이하, 특허문헌 2)에는 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 이온빔의 주사 방향(예컨대 상기 x 방향)으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를, 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 설치해 두고서, 두 다점 패러데이에 있어서, 주사중인 이온빔이 동일 시각에 있어서 빔 주사 방향의 어느 위치에 있는지를 측정하고, 그 결과로부터, 두 다점 패러데이 사이의 공간에 있어서의 이온빔의 빔 주사 방향의 평행도(즉, 상기 x 방향의 평행도(θx))를 측정하는 기술이 기재되어 있다.
도 7에 도시되어 있는 전단 다점 패러데이(24)가 상기 전단 다점 패러데이에 해당하고, 후단 다점 패러데이(28)가 상기 후단 다점 패러데이에 해당한다. 두 다점 패러데이(24, 28)는 각각 상기 복수의 검출기(예컨대 패러데이 컵, 도시 생략)를 갖고 있다. 각 검출기의 전방에는 도 7의 예에서는, 슬릿형의 입구(26, 30)가 각각 형성되어 있다.
이러한 전단 다점 패러데이(24) 및 후단 다점 패러데이(28)를 이용하여, 특허문헌 2에 기재된 상기 기술에 따라서, 이온빔(4)의 x 방향의 평행도(θx)를 측정할 수 있다. 더욱이, 그 측정 정보에 기초하여, 특허문헌 2에 기재된 기술에 따라서, 빔 평행화기(14)의 구동 전류 또는 구동 전압을 제어함으로써, 이온빔(4)의 x 방향의 평행도(θx)를 고정밀도로 제어할 수 있다. 이로써, x-z 평면 내에서의 이온빔(4)의 중심 궤도를 z 축 방향으로 정밀도 좋게 정렬하여, 이온빔(4)의 x 방향의 입사각(φx)을 정밀도 좋게 제어할 수 있다.
예컨대 반도체 디바이스의 한층 더한 고성능화, 고미세화 등에 따라, 보다 구체적인 예를 들면, 급준한 주입 경계를 갖는 이온 주입 등을 실현할 수 있도록, 이온 주입 기술에는 한층 더한 고정밀도의 입사각 제어를 가능하게 하는 것이 요구되는 경향에 있다. 이를 위해서는, 종래에는 문제가 되지 않았던, 이온빔의 주사 방향(x 방향)에 수직인 y 방향의 이온빔(4)의 입사각도 정밀도 좋게 제어하는 것이 중요하다.
특히, 반도체 제조 프로세스의 미세화에 따라, 이온 주입 깊이를 얕게 하기 위해서, 저에너지의 이온빔(4)을 수송하여 타겟(16)에 조사하는 것이 금후 점점 더 중요하게 되지만, 이온빔(4)의 에너지가 낮아지면 , 이온빔(4)을 구성하는 이온끼리의 전기적인 반발(이것을 공간 전하 효과라 함)에 의해서, 이온빔(4)이 강하게 발산각을 갖는 경향이 있다.
그러므로, 고정밀도로 입사각을 제어하기 위해서는 우선 이온빔(4)의 주사 방향에 수직인 y 방향의 각도 편차(θy) 및 발산각의 한 쪽, 바람직하게는 양쪽을 계측하여 그것을 감시하는 것이 중요하다.
또한, 예컨대 전술한 것과 같은 하이브리드 스캔 방식의 이온 주입 장치의 경우, 통상적으로 이온빔(4)의 x 방향의 주사에 비해서 타겟(16)의 y 방향의 주사가 저속도이지만, 생산성 향상을 위해서 y 방향의 주사 속도를 가속해 가면, 타겟(16)에 대한 주입의 균일성은 이온빔(4)의 y 방향의 분포 폭(빔 사이즈)에 의해서 영향을 받을 가능성이 높다. 특히, 이온빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈가 극단적으로 작아지면, 주입의 균일성을 저하시키기 때문에, 높은 주입 균일성을 확보하기 위해서는, 타겟(16) 상에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈를 계측하여 그 빔 사이즈를 감시하는 것도 바람직한 것이다.
그러나, 상기 이온빔(4)의 y 방향의 각도 편차(θy), 발산각, 빔 사이즈를 계측하기 위해서, 이온빔(4)의 x 방향의 평행도 등을 계측하기 위해 종래부터 설치되어 있는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이와는 전혀 별개의 패러데이 계측계를 새롭게 설치하면, (a) 계측계가 증가하여 구조가 복잡하게 되고 비용도 대폭으로 상승하는 동시에, (b) 계측시에, 이온빔(4)의 빔 라인에 대하여, x 방향의 계측계와 y 방향의 계측계를 교체하는 작업을 필요로 하고, 이 교체 작업에 드는 시간이 무익한 시간으로 되어, 생산성을 저하시키게 되다.
본 발명은 이온빔의 주사 방향에 수직인 y 방향의 각도 편차, 발산각 및 빔 사이즈 중 적어도 하나를, 바람직하게는 앞의 2개를, 보다 바람직하게는 3개를 간단한 구성에 의해서 계측할 수 있는 이온빔 계측 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 상기 이온빔 계측 방법을 제어 장치를 이용하여 행할 수 있는 이온 주입 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 이온빔 계측 방법 및 이온 주입 장치에서는, 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 이용한다. 또한, 상기 이온빔 계측 방법 및 이온 주입 장치는 상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와, 이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와, 상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와, 이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치를 구비한다.
그리고, 본 발명에 따른 제1 이온빔 계측 방법에서는, 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycf)를 구하는 전단 중심 위치 산출 공정과, 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycb)를 구하는 후단 중심 위치 산출 공정과, 상기 전단 중심 위치 산출 공정에서 구한 상기 중심 위치(ycf), 상기 후단 중심 위치 산출 공정에서 구한 상기 중심 위치(ycb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 다음 수학식 1 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 각도 편차(θy)를 구하는 각도 편차 산출 공정을 행한다.
θy=tan-1{(ycb-ycf)/L}
본 발명에 따른 제2 이온빔 계측 방법에서는, 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 공정과, 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 공정과, 상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 다음의 수학식 2 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구하는 발산각 산출 공정을 행한다.
αmax=tan-1{(dyb-dyf)/2L}
본 발명에 따른 제3 이온빔 계측 방법에서는, 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 공정과, 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과, 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 공정과, 상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 타겟 사이의 거리(L1) 및 상기 타겟과 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L2)를 이용하고, 다음의 수학식 3 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 타겟 상에서의 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 구하는 빔 사이즈 산출 공정을 행한다.
dyt=(L2/L)dyf+(L1/L)dyb, (여기서 L=L1+L2)
또한, 본 발명에 따른 제4 이온빔 계측 방법에서는, 상기 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정, 상기 전단 중심 위치 산출 공정, 상기 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정, 상기 후단 중심 위치 산출 공정, 상기 각도 편차 산출 공정, 상기 전단 빔 사이즈 산출 공정, 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정 및 상기 발산각 산출 공정을 행한다.
더욱이, 본 발명에 따른 제5 이온빔 계측 방법에서는, 상기 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정, 상기 전단 중심 위치 산출 공정, 상기 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정, 상기 후단 중심 위치 산출 공정, 상기 각도 편차 산출 공정, 상기 전단 빔 사이즈 산출 공정, 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정, 상기 발산각 산출 공정 및 상기 빔 사이즈 산출 공정을 행한다.
본 발명에 따른 이온 주입 장치는 상기 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비하고 있다.
상기 제1 이온빔 계측 방법 및 그 방법의 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치에 따르면, 이온빔의 주사 방향에 수직인 y 방향의 각도 편차(θy)를 계측할 수 있다. 더구나, 이 계측은 이온빔의 주사 방향의 평행도 등을 계측하기 위해서 설치되어 있는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 이용하여 행해지기 때문에, 새롭게 패러데이 계측계를 설치할 필요가 없다. 따라서, 간소한 구성에 의해서 상기 계측을 행할 수 있다. 또한, 빔 라인에 대하여, x 방향의 계측계와 y 방향의 계측계를 교체하는 작업이 불필요하기 때문에, 그 만큼 무익한 시간이 줄어, 생산성이 향상된다.
상기 제2 이온빔 계측 방법 및 그 방법의 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치에 따르면, 이온빔의 주사 방향에 수직인 y 방향의 발산각(αmax)을 계측할 수 있다. 더구나, 이 계측은 이온빔의 주사 방향의 평행도 등을 계측하기 위해서 설치되어 있는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 이용하여 행해지기 때문에, 새롭게 패러데이 계측계를 설치할 필요가 없다. 따라서, 간소한 구성에 의해서 상기 계측을 행할 수 있다. 또한, 빔 라인에 대하여, x 방향의 계측계와 y 방향의 계측계를 교체하는 작업이 불필요하기 때문에, 그 만큼 무익한 시간이 줄어, 생산성이 향상된다.
상기 제3 이온빔 계측 방법 및 그 방법의 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치에 따르면, 타겟 상에서의 이온빔의 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 계측할 수 있다. 더구나, 이 계측은 이온빔의 주사 방향의 평행도 등을 계측하기 위해서 설치되어 있는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 이용하여 행해지기 때문에, 새롭게 패러데이 계측계를 설치할 필요가 없다. 따라서, 간소한 구성에 의해서 상기 계측을 행할 수 있다. 또한, 빔 라인에 대하여, x 방향의 계측계와 y 방향의 계측계를 교체하는 작업이 불필요하기 때문에, 그 만큼 무익한 시간이 줄어, 생산성이 향상된다.
상기 제4 이온빔 계측 방법 및 그 방법의 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치에 따르면, 상기 y 방향의 각도 편차(θy) 및 상기 y 방향의 발산각(αmax)을 간소한 구성에 의해서 계측할 수 있다. 또한, 상기와 같은 이유에 의해서 생산성도 향상된다.
상기 제5 이온빔 계측 방법 및 그 방법의 공정에 해당하는 처리 중 소정의 처리를 행하는 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치에 따르면, 상기 y 방향의 각도 편차(θy), 상기 y 방향의 발산각(αmax) 및 상기 타겟 상에서의 y 방향의 빔 사이즈(dyt)를 간소한 구성에 의해서 계측할 수 있다. 또한, 상기와 같은 이유에 의해서 생산성도 향상된다.
도 1은 종래의 이온 주입 장치의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 2는 이온빔의 평행도(θx)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 이온빔의 y 방향의 각도 편차(θy)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 이온빔의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포(j(y))의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 이온빔의 y 방향의 빔 사이즈(dy)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 이온빔의 y 방향의 발산각(αmax)의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온빔 계측 방법을 실시하는 이온 주입 장치의 일 실시예의 주요부를 도시하는 도면이다.
도 8은 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 계측하는 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 타겟에의 이온빔의 입사각의 일례를 도시하는 도면으로, (A)는 x 방향의 입사각(φx)을 나타내고, (B)는 y 방향의 입사각(φy)을 나타낸다.
한편, 도면 중의 부호, 4는 이온빔, 16은 타겟, 20은 타겟 구동 장치, 24는 전단 다점 패러데이, 28은 후단 다점 패러데이, 32는 전단 빔 제한 셔터, 34와 44는 한 변, 36은 전단 셔터 구동 장치, 42는 후단 빔 제한 셔터, 46은 후단 셔터 구동 장치, 50은 제어 장치이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온빔 계측 방법을 실시하는 이온 주입 장치의 일 실시예의 주요부를 도시한 도면이다. 이온 주입 장치 전체의 구성은 도 1 및 그것에 관한 상기 설명을 참조하는 것으로 한다. 또한, 도 1에 도시한 예와 동일하거나 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 붙이고, 이하에서는 그 예와 상이한 점을 주로 설명한다.
이 이온 주입 장치는 이온빔(4)의 진행 방향인 z 축 상의 위치에 대해서, 타겟(16)의 상류측의 위치(zff)에 상기 전단 다점 패러데이(24)를 갖고 있고, 타겟(16)의 하류측의 위치(zfb)에 상기 후단 다점 패러데이(28)를 갖고 있다. 타겟(16)의 z 축 상의 위치를 zt로 한다. 타겟(16)이 도 7에 도시한 예와 같이 기울어져 있 는 경우는, 타겟(16)의 중심의 z 축 상의 위치를 zt로 한다.
전단 다점 패러데이(24)의 상류측 근방의 위치(zf)에, 상기 x 방향으로 평행 주사된 이온빔(4)을 차단할 수 있는 전단 빔 제한 셔터(32)가 설치되어 있다. 이 전단 빔 제한 셔터(32)는 상기 x 방향에 평행한 한 변(34)을 갖고 있다. 이 한 변(34)은 상기 x 방향과 정밀하게 평행하게 유지하는 것이 바람직하다. 전단 빔 제한 셔터(32)는 이 예에서는 x 방향으로 긴 장방형을 하고 있지만, 그것에 한하지 않는다. 또한, 상기 한 변(34)은 이 예에서는 전단 빔 제한 셔터(32)의 아랫변이지만, 윗변이라도 좋다.
전단 빔 제한 셔터(32)를 유지하여 그것을 화살표 38로 나타내는 바와 같이 상기 y 방향으로 왕복 구동하는 전단 셔터 구동 장치(36)가 설치되어 있다. 이 전단 셔터 구동 장치(36)는 이 예에서는, 전단 빔 제한 셔터(32)의 y 방향의 위치를 정밀하게 제어하는 제어 회로와, 상기 한 변(34)의 y 방향의 위치(y1)를 정밀하게 계측하여 출력하는 위치 센서(모두 도시하지 않음)를 갖고 있다.
이 이온 주입 장치는 또한, 후단 다점 패러데이(28)의 상류측 근방의 위치(zb)에, 보다 구체적으로는 타겟(16)보다도 하류측이며 후단 다점 패러데이(28)의 상류측 근방의 위치(zb)에, 상기 x 방향으로 평행 주사된 이온빔(4)을 가로막을 수 있는 후단 빔 제한 셔터(42)가 설치되어 있다. 이 후단 빔 제한 셔터(42)는 상기 x 방향으로 평행한 한 변(44)을 갖고 있다. 이 한 변(44)은 상기 x 방향과 정밀하게 평행하게 유지하는 것이 바람직하다. 후단 빔 제한 셔터(42)는 이 예에서는 x 방향으로 긴 장방형을 하고 있지만, 그것에 한하지 않는다. 또한, 상기 한 변(44)은 이 예에서는 후단 빔 제한 셔터(42)의 아랫변이지만, 윗변이라도 좋다.
후단 빔 제한 셔터(42)를 유지하여 그것을 화살표 48로 나타내는 바와 같이 상기 y 방향으로 왕복 구동하는 후단 셔터 구동 장치(46)가 설치되어 있다. 이 후단 셔터 구동 장치(46)는 이 예에서는, 후단 빔 제한 셔터(42)의 y 방향의 위치를 정밀하게 제어하는 제어 회로와, 상기 한 변(44)의 y 방향의 위치(y1)를 정밀하게 계측하여 출력하는 위치 센서(모두 도시하지 않음)를 갖고 있다.
도 6도 참조하여, z 축을 따른 방향에 있어서 전단 빔 제한 셔터(32)와 후단 빔 제한 셔터(42) 사이의 거리, 즉 위치(zf)와 위치(zb) 사이의 거리를 L, 전단 빔 제한 셔터(32)와 타겟(16) 사이의 거리, 즉 위치(zf)와 위치(zt) 사이의 거리를 L1, 타겟(16)과 후단 빔 제한 셔터(42) 사이의 거리, 즉 위치(zt)와 위치(zb) 사이의 거리를 L2로 한다. 따라서, L=L1+L2이다.
본 실시예에서는 또한, 후술하는 각 처리를 행하는 제어 장치(50)를 구비하고 있다.
제어 장치(50)는 전단 셔터 구동 장치(36), 후단 셔터 구동 장치(46)를 각각 제어하여 전단 빔 제한 셔터(32), 후단 빔 제한 셔터(42)를 상기한 바와 같이 각각 구동시키는 동시에, 전단 셔터 구동 장치(36), 후단 셔터 구동 장치(46)로부터 상 기 위치(y1)의 정보를 각각 수신한다. 또한, 제어 장치(50)는 전단 다점 패러데이(24), 후단 다점 패러데이(28)로부터 후술하는 빔 전류(Sf ,i(y), Sb ,i(y))의 정보를 각각 수신한다.
더욱이, 제어 장치(50)에는 상기 거리(L, L1 및 L2)의 정보가 제공된다(예컨대 설정됨). 단, 거리(L)의 정보를 제공하지 않고, 제어 장치(50) 내에서 L=L1+L2의 연산을 행하게 하더라도 좋다.
여기서, 본 명세서에 있어서의, 이온빔(4)의 y 방향의 중심 궤도, 빔 사이즈 및 발산각의 정의에 관해서 설명한다.
도 4는 이온빔(4)의 y 방향의 빔 전류 밀도(j)의 분포(j(y))의 일례를 도시한다. 일반적으로, 빔 전류 밀도 j(y)는 반드시 단순한 형상으로 되는 것은 아니기 때문에, 여기서는, 도 4에 도시하는 형상을 예로서 든다. 이 경우, 빔 전류 밀도 분포(j(y))의 적분의 중심 위치를 yc로 한다. 즉, 도 4에서 선영 처리된(hatch) 상반부의 면적(Sa)과 하반부의 면적(Sb)이 서로 같아지는 위치가 중심 위치(yc)이다. 이 이온빔(4)의 중심 위치(yc)의 궤도가 이온빔(4)의 y 방향의 중심 궤도이다.
상기 중심 위치(yc)가 z 축을 따라서 소정의 거리만큼 떨어진 2점 사이에서 다른 경우, 구체적으로는 상기 중심 위치(yc)가 거리 L만큼 떨어진 상기 전단 빔 제한 셔터(32)의 위치(zf)와 상기 후단 빔 제한 셔터(42)의 위치(zb)(도 6, 도 7 참 조) 사이에서 다른 경우, 이온빔(4)의 중심 궤도는 y 방향으로 각도 편차(θy)를 갖게 된다. 이 경우, 전단 빔 제한 셔터(32)의 위치(zf) 및 후단 빔 제한 셔터(42)의 위치(zb)에 있어서의 이온빔(4)의 중심 위치(yc)를 각각 ycf, ycb라고 하면, 각도 편차(θy)는 상기 수학식 1로 나타내어진다.
이어서, 이온빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈에 관해서 설명한다. 도 5에 도시한 예에 있어서, 빔 전류 밀도 분포(j(y)) 내의 빔 전류(j)의 최대치를 jp로 하고, 이 최대치(jp)보다 충분히 작은 비율, 예컨대 10%의 값을 jd라고 한다. 그리고, 빔 전류 밀도 분포(j(y))의 y 방향에 있어서의 상하의 가장 외측에 위치하고 있으며 빔 전류(j)의 값이 상기 값(jd)을 가로지르는 2점 사이의 거리를 dy로 하여, 이것을 이온빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈로 한다.
이어서, 이온빔(4)의 y 방향의 발산각에 관해서 설명한다. 도 6은 상기 전단 빔 제한 셔터(32)의 위치(zf)에 있어서의 빔 전류 밀도 분포(jf(y))의 일례와, 상기 후단 빔 제한 셔터(42)의 위치(zb)에 있어서의 빔 전류 밀도 분포(jb(y))의 일례를 도시하고 있다. 일반적으로 말해서, 빔 전류 밀도 분포(j(y))는 이온빔(4)의 진행 방향인 z 축 상의 위치에 따라 다르며, 따라서 상기 빔 사이즈(dy)도 다르다. 이것은 이온빔(4)을 구성하는 개개의 이온의 운동 방향이 이온빔(4)의 중심 궤도의 방향과 반드시 일치하지 않음에 의한 것이다. 여기서는, 전단 빔 제한 셔터(32)의 위 치(zf)에서의 빔 사이즈를 dyf로 하고, 후단 빔 제한 셔터(42)의 위치(zb)에서의 빔 사이즈를 dyb로 한다. 따라서, dyf<dyb이면, 이온빔(4)은 두 위치(zf, zb) 사이에서 y 방향으로 발산하고 있고, dyf>dyb이면, 수렴하게 된다. 이 두 위치(zf, zb) 사이에서의 이온빔(4)의 y 방향의 발산각을 αmax라고 하면, 이 발산각(αmax)은 상기 수학식 2로 나타내어진다.
또한, 타겟(16) 상에서의 y 방향의 빔 사이즈(dyt)는 상기 수학식 3으로 나타내어진다.
다음에, 상기한 바와 같이 나타내어지는 각도 편차(θy), 발산각(αmax) 및 빔 사이즈(dyt)의 계측 방법에 관해서 설명한다.
이 계측에 앞서서, 예컨대 상기 특허문헌 2에 기재된 기술 또는 그것과 같은 기술에 따라서, 이온빔(4)의 x 방향의 평행도(θx)를 원하는 값, 예컨대 θx≒0°로 조정해 두는 것이 바람직하다.
계측에 있어서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 전단 다점 패러데이(24)를 이온빔(4)의 경로 상에 위치시켜 놓고, 전단 셔터 구동 장치(36)에 의해서 전단 빔 제한 셔터(32)를 y 방향으로 구동하면서, 전단 다점 패러데이(24)에 입사하는 이온빔(4)의 빔 전류를 전단 다점 패러데이(24)에 의해서 계측한다. 이 전단 빔 제한 셔터(32)의 구동은 전단 빔 제한 셔터(32)가 이온빔(4)을 전혀 차단하지 않는 상태에서 차단하는 상태로 구동하더라도 좋지만, 여기서는, 전단 빔 제한 셔터(32)가 이 온빔(4)을 완전히 차단하는 상태에서 차단하지 않는 상태로 구동하는 것을 예로 하여 설명한다. 그 전단 빔 제한 셔터(32)의 구동 방향을 화살표 39로 나타낸다. 이 경우, 처음에는 이온빔(4)은 전단 빔 제한 셔터(32)에 의해서 완전히 차단되고 있기 때문에, 전단 다점 패러데이(24)에는 이온빔(4)이 전혀 입사하지 않는다. 이 때의 전단 빔 제한 셔터(32)의 상기 한 변(34)의 y 좌표 위치를 y0로 한다.
그리고, 전단 빔 제한 셔터(32)가 화살표 39로 나타낸 바와 같이 y 방향으로 구동되면, 구동이 진행됨에 따라서, 전단 빔 제한 셔터(32)에 의해서 차단되고 있었던 이온빔(4)의 일부가 상기 한 변(34)의 외측을 통과하여 점차로 전단 다점 패러데이(24)에 입사하게 된다. 여기서, 이온빔(4)의 적어도 일부가 전단 다점 패러데이(24)에 입사하고 있을 때의 전단 빔 제한 셔터(32)의 상기 한 변(34)의 y 좌표 위치를 y1로 한다.
여기서, 전단 다점 패러데이(24)의 x 방향에 있어서의 i번째의 검출기(예컨대 패러데이 컵)에 주목하여, 그 중심의 x 좌표 위치를 xi로 한다. 이 때, 전단 빔 제한 셔터(32)의 위치(zf)에 있어서, x 좌표(xi)에서의 y 방향의 상기 빔 전류 밀도 분포(jf(y))를 나타내는 함수를 jf,i(y)로 한다. 이 때, i번째의 검출기로 계측되는 빔 전류(Sf ,i(y1))는 다음의 수학식 4로 나타내어진다. 이것을 도시한 것이 도 9이다. 여기서는, 빔 전류 밀도(jf ,i)는 y0 이하에서는 제로로 설정된다.
Figure 112006023044788-pct00001
따라서, 전단 셔터 구동 장치(36)에 의해서 전단 빔 제한 셔터(32)를 y 방향으로 구동하면서, 전단 다점 패러데이(24)에 의해서 빔 전류(Sf ,i(y))를 계측하고, 또한 다음의 수학식 5로 나타내어지는 변화율로부터, 위치(xf, xi)에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포(jf,i(y))를 구할 수 있다. 이것이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정이며, 이 공정을 행한다.
dSf,i(y)/dy= jf,i(y)
상기와 같은 방법에 의해서, 후단 다점 패러데이(28), 후단 빔 제한 셔터(42) 및 후단 셔터 구동 장치(46)를 이용하여, 위치(zb, xi)에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 전류 밀도 분포(jb ,i(y))를 구할 수 있다. 이것이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정이며, 이 공정을 행한다. 한편, 이 후단에서의 계측시에는, 그 계측의 방해가 되지 않도록, 전단 빔 제한 셔터(32), 전단 다점 패러데이(24) 및 타겟(16)을 이온빔(4)의 경로 밖에 둔다. 이 제어는 제어 장치(50)에 의해서 실행되더라도 좋다. 이 경우, 전단 다점 패러데이(24)는 도시하지 않는 구동 장치를 이용하여 이온빔(4)의 경로 밖에 둘 수 있다.
더욱이, 상기한 바와 같이 하여 구한 빔 전류 밀도 분포(jf,i(y), jb,i(y))로부터, 전단 빔 제한 셔터(32), 후단 빔 제한 셔터(42)의 각각의 위치(zf, zb)에서의 이온빔(4)의 y 방향의 중심 위치(ycf, ycb)를 각각 구한다. 이온빔(4)의 y 방향의 중심 위치의 정의는 도 4를 참조하여 앞서 설명했다. 이것이 전단 중심 위치 산출 공정 및 후단 중심 위치 산출 공정이다.
또한, 상기한 바와 같이 하여 구한 중심 위치(ycf, ycb) 및 상기 거리(L)를 이용하여, 상기 수학식 1 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 이온빔(4)의 y 방향의 각도 편차(θy)를 구한다. 이것이 각도 편차 산출 공정이다. 이로써, 이온빔(4)의 y 방향에 있어서의 중심 궤도의 상황을 알 수 있다.
또한, 이 실시예에서는, 제어 장치(50)는 상기 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과 동일한 내용의 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리, 상기 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과 동일한 내용의 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리, 상기 전단 중심 위치 산출 공정과 동일한 내용의 전단 중심 위치 산출 처리, 상기 후단 중심 위치 산출 공정과 동일한 내용의 후단 중심 위치 산출 처리 및 상기 각도 편차 산출 공정과 동일한 내용의 각도 편차 산출 처리를 행할 수 있다.
더욱이, 필요에 따라서, 상기한 바와 같이 하여 구한 빔 전류 밀도 분포(jf,i(y), jb,i(y))로부터, 전단 빔 제한 셔터(32), 후단 빔 제한 셔터(42)의 각각의 위치(zf, zb)에서의 이온빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈(dyf, dyb)를 각각 구한다. 이온 빔(4)의 y 방향의 빔 사이즈의 정의는 도 5 및 도 6을 참조하여 앞서 설명했다. 이것이 전단 빔 사이즈 산출 공정 및 후단 빔 사이즈 산출 공정이다.
더욱이, 필요에 따라서, 상기한 바와 같은 식으로 하여 구한 빔 사이즈(dyf, dyb) 및 상기 거리(L)를 이용하고, 상기 수학식 2 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 이온빔(4)의 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구한다. 이 발산각(αmax)의 정의는 앞서 도 6을 참조하여 설명했다. 이것이 발산각 산출 공정이다.
더욱이, 필요에 따라서, 상기한 바와 같은 식으로 하여 구한 빔 사이즈(dyf, dyb), 상기 거리(L, L1 및 L2)를 이용하여, 상기 수학식 3 또는 그것과 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 타겟(16) 상에서의 이온빔(4)의 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)(도 6도 참조)를 구한다. 이것이 빔 사이즈 산출 공정이다.
또한, 필요에 따라서, 상기 제어 장치(50)로 하여금, 상기 전단 빔 사이즈 산출 공정과 동일한 내용의 전단 빔 사이즈 산출 처리, 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정과 동일한 내용의 후단 빔 사이즈 산출 처리, 상기 발산각 산출 공정과 동일한 내용의 발산각 산출 처리 및 상기 빔 사이즈 산출 공정과 동일한 내용의 빔 사이즈 산출 처리를 행하게 하더라도 좋으며, 이 실시예에서는, 제어 장치(50)는 이들의 처리도 실행할 수 있다.
한편, 전단 다점 패러데이(24)가 n개(n은 2 이상의 정수)의 검출기를 x 방향으로 갖는 경우, 상기 i는 1에서부터 n까지의 임의의 수이다. 후단 다점 패러데이 (28)에 있어서도 마찬가지이다. 따라서, x 방향에 있어서의 1에서부터 n까지 중의 임의의 검출기를 이용하여, 그 검출기의 위치에 있어서, 상기와 같은 계측을 행할 수 있다.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고서 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다.
본 출원은 2004년 1월 6일 출원의 일본 특허 출원(특원 2004-001006)에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

Claims (10)

  1. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하고,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치에서 행하는 이온빔 계측 방법에 있어서,
    상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycf)를 구하는 전단 중심 위치 산출 공정과,
    상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycb)를 구하는 후단 중심 위치 산출 공정과,
    상기 전단 중심 위치 산출 공정에서 구한 상기 중심 위치(ycf), 상기 후단 중심 위치 산출 공정에서 구한 상기 중심 위치(ycb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 θy=tan-1{(ycb-ycf)/L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 각도 편차(θy)를 구하는 각도 편차 산출 공정
    을 포함하는 이온빔 계측 방법.
  2. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하고,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치에서 행하는 이온빔 계측 방법에 있어서,
    상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 αmax=tan-1{(dyb-dyf)/2L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구하는 발산각 산출 공정
    을 포함하는 이온빔 계측 방법.
  3. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하고,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치에서 행하는 이온빔 계측 방법에 있어서,
    상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정과,
    이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 타겟 사이의 거리(L1) 및 상기 타겟과 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L2)를 이용하고, 수학식 dyt=(L2/L)dyf+(L1/L)dyb, (여기서 L=L1+L2) 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 타겟 상에서의 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 구하는 빔 사이즈 산출 공정
    을 포함하는 이온빔 계측 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 공정에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 공정과,
    상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 αmax=tan-1{(dyb-dyf)/2L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구하는 발산각 산출 공정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 계측 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 공정에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 타겟 사이의 거리(L1) 및 상기 타겟과 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L2)를 이용하고, 수학식 dyt=(L2/L)dyf+(L1/L)dyb, (여기서 L=L1+L2) 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 타겟 상에서의 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 구하는 빔 사이즈 산출 공정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온빔 계측 방법.
  6. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하는 이온 주입 장치에 있어서,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 구비하며,
    (a) 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (b) 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycf)를 구하는 전단 중심 위치 산출 처리와, (c) 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (d) 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 중심 위치(ycb)를 구하는 후단 중심 위치 산출 처리와, (e) 상기 전단 중심 위치 산출 처리에서 구한 상기 중심 위치(ycf), 상기 후단 중심 위치 산출 처리에서 구한 상기 중심 위치(ycb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 θy=tan-1{(ycb-ycf)/L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 각도 편차(θy)를 구하는 각도 편차 산출 처리를 행하는 제어 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치.
  7. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하는 이온 주입 장치에 있어서,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 구비하며,
    (a) 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (b) 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 처리와, (c) 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (d) 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 처리와, (e) 상기 전단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 αmax=tan-1{(dyb-dyf)/2L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구하는 발산각 산출 처리를 행하는 제어 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치.
  8. 이온빔을 x 방향으로 평행 주사하여 타겟에 조사하는 이온 주입 장치로서, 그 이온빔의 빔 전류를 계측하는 복수의 검출기가 상기 x 방향으로 각각 병설되어 이루어지는 전단 다점 패러데이 및 후단 다점 패러데이를 타겟의 상류측 및 하류측에 각각 구비하는 이온 주입 장치에 있어서,
    상기 전단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 전단 빔 제한 셔터와,
    이 전단 빔 제한 셔터를 상기 x 방향에 직교하는 y 방향으로 구동하는 전단 셔터 구동 장치와,
    상기 후단 다점 패러데이의 상류측 근방에 설치되어, 상기 이온빔을 차단할 수 있고, 상기 x 방향에 평행한 한 변을 갖는 후단 빔 제한 셔터와,
    이 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하는 후단 셔터 구동 장치
    를 구비하며,
    (a) 상기 전단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 전단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 전단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 전단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (b) 이 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 처리와, (c) 상기 후단 셔터 구동 장치에 의해서 상기 후단 빔 제한 셔터를 상기 y 방향으로 구동하면서, 그 후단 빔 제한 셔터의 상기 한 변의 외측을 통과하여 상기 후단 다점 패러데이에 입사하는 이온빔의 빔 전류의 변화를 계측함으로써, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 전류 밀도 분포를 구하는 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리와, (d) 이 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 처리와, (e) 상기 전단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 타겟 사이의 거리(L1) 및 상기 타겟과 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L2)를 이용하고, 수학식 dyt=(L2/L)dyf+(L1/L)dyb, (여기서 L=L1+L2) 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 타겟 상에서의 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 구하는 빔 사이즈 산출 처리를 행하는 제어 장치
    를 더 구비하는 이온 주입 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제어 장치가, (a) 상기 전단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 전단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyf)를 구하는 전단 빔 사이즈 산출 처리와, (b) 상기 후단 빔 전류 밀도 분포 계측 처리에서 구한 빔 전류 밀도 분포로부터, 상기 후단 빔 제한 셔터의 위치에서의 상기 이온빔의 상기 y 방향의 빔 사이즈(dyb)를 구하는 후단 빔 사이즈 산출 처리와, (c) 상기 전단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb) 및 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L)를 이용하고, 수학식 αmax=tan-1{(dyb-dyf)/2L} 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 발산각(αmax)을 구하는 발산각 산출 처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 장치가, 상기 전단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyf), 상기 후단 빔 사이즈 산출 처리에서 구한 상기 빔 사이즈(dyb), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L), 상기 전단 빔 제한 셔터와 상기 타겟 사이의 거리(L1) 및 상기 타겟과 상기 후단 빔 제한 셔터 사이의 거리(L2)를 이용하고, 수학식 dyt=(L2/L)dyf+(L1/L)dyb, (여기서 L=L1+L2) 또는 상기 식과 동일한 연산 결과를 가져올 수 있는 수학적으로 등가인 식에 기초하여, 상기 타겟 상에서의 이온빔의 상기 y 방향에 있어서의 빔 사이즈(dyt)를 구하는 빔 사이즈 산출 처리를 더 행하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
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