KR101119795B1 - Ion implanting method and ion implanting apparatus - Google Patents
Ion implanting method and ion implanting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR101119795B1 KR101119795B1 KR20100087501A KR20100087501A KR101119795B1 KR 101119795 B1 KR101119795 B1 KR 101119795B1 KR 20100087501 A KR20100087501 A KR 20100087501A KR 20100087501 A KR20100087501 A KR 20100087501A KR 101119795 B1 KR101119795 B1 KR 101119795B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current density
- density distribution
- ion
- beam current
- ion beam
- Prior art date
Links
Images
Abstract
본 발명은 유리 기판 상에 조사된 복수 개의 이온빔에 의한 겹침 영역에 있어서, 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정하는 것을 과제로 한다.
이 이온 주입 방법은, 미리 정해진 순서로, 복수 개의 리본형 이온빔의 각각이 미리 결정된 전류 밀도 분포가 되도록 조정되는 빔 전류 밀도 분포 조정 공정과, 빔 전류 밀도 분포 조정 공정 사이이며, 2번째 이후의 각 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지기 전에, 앞서 이루어진 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 이용하여, 이제부터 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔에 대한 조정 목표가 되는 빔 전류 밀도 분포를 수정하는 목표 수정 공정과, 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 공정을 수행한다. This invention makes it a subject to adjust the beam current density distribution of each ion beam efficiently in the overlap area | region by the several ion beam irradiated on the glass substrate.
This ion implantation method is between a beam current density distribution adjusting step and a beam current density distribution adjusting step in which each of the plurality of ribbon-shaped ion beams is adjusted to have a predetermined current density distribution in a predetermined order, and the second and subsequent angles are determined. Before the beam current density distribution is adjusted for the ion beam, the beam current density distribution which is an adjustment target for the ion beam from which the beam current density distribution is adjusted from now on is adjusted using the adjustment result of the beam current density distribution made above. The glass substrate conveyance process which conveys a glass substrate in the direction which cross | intersects the target correction process and the long side direction of several ribbon type ion beam is performed.
Description
본 발명은 복수의 리본형 이온빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 결정된 주입량 분포를 형성시키는 이온 주입 방법 및 이온 주입 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ion implantation method and an ion implantation apparatus for forming a predetermined implantation amount distribution on a glass substrate by overlapping irradiation regions by a plurality of ribbon type ion beams.
최근, 액정텔레비전으로 대표되는 액정 제품의 대형화가 현저하다. 반도체 제조 공정에서는, 하나의 처리 공정에서 보다 많은 액정 패널을 처리하기 위해, 유리 기판의 치수를 크게 하여, 대형 유리 기판으로부터 액정 패널을 다면(多面)취하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 반도체 제조 장치의 하나인 이온 주입 장치에 대해서도 이러한 대형 유리 기판에의 대응이 요구되고 있다.In recent years, the enlargement of the liquid crystal product represented by liquid crystal television is remarkable. At the semiconductor manufacturing process, in order to process more liquid crystal panels in one process process, the attempt to make a liquid crystal panel multifaceted from a large glass substrate is made with the dimension of a glass substrate large. Corresponding to such a large glass substrate is also required about the ion implantation apparatus which is one of the semiconductor manufacturing apparatuses.
이러한 요망에 대응하기 위해, 지금까지 특허문헌 1에 기재된 이온 주입 장치가 개발되어 왔다.In order to meet such a request, the ion implantation apparatus of
특허문헌 1에는, 유리 기판의 치수보다도 작은 2 개의 이온빔을 이용하여, 유리 기판의 전체면에 이온 주입 처리를 실시하는 기술이 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에서는, 일례로서 서로 직교하는 3 방향(X, Y, Z 방향)을, 각각 이온빔의 짧은 변 방향, 이온빔의 긴 변 방향, 이온빔의 진행 방향으로서 정의하고 있다. 그리고, 유리 기판에의 이온 주입 처리가 실시되는 처리실 내에서, 2 개의 이온빔은, X 방향에 있어서 서로 이격된 위치에, Y 방향에 있어서 유리 기판 상에서의 각 이온빔에 의한 조사 영역이 부분적으로 겹치도록 서로의 중심 위치를 변위시켜, 조사되고 있다. 이러한 이온빔을 가로지르도록 X 방향을 따라서 유리 기판을 반송시킴으로써, 유리 기판 전체면에 걸친 이온 주입 처리를 실현시키고 있다.
특허문헌 1에 기재된 기술은 유리 기판의 반송 속도가 일정하다. 그리고, 유리 기판의 전체면에 걸쳐 균일한 주입량 분포를 실현하므로, 유리 기판 상에 조사되는 이온빔의 전류 밀도 분포는, 특허문헌 1의 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 2 개의 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역을 포함하여, Y 방향을 따라서, 전체가 대략 균일한 전류 밀도 분포가 되도록 조정되고 있다.As for the technique of
일반적으로 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 1 개의 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 경우와 비교하여, 조정 대상이 되는 파라메터의 수가 많아 복잡하다. 조정이 복잡한 경우, 맹목적으로 조정한다면, 조정이 종료될 때까지 상당한 시간이 걸리게 되어 버린다고 하는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 빔 전류 밀도 분포의 조정에 시간이 걸려 버리면, 이온 주입 장치의 작업 처리량(처리 능력) 저하를 초래해 버린다고 하는 문제도 발생할 수 있다.In general, the adjustment of the beam current density distribution in the region where the ion beams overlap each other is complicated by the large number of parameters to be adjusted as compared with the case of adjusting the beam current density distribution of one ion beam. If the adjustment is complicated, a problem may arise that, if blindly adjusted, it takes a considerable time until the adjustment is completed. Moreover, when time adjustment of the beam current density distribution takes time, the problem that the throughput (processing capacity) of an ion implantation apparatus may fall may arise.
그러나, 특허문헌 1에 있어서, 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 대해서는, 유리 기판 상에서 서로 겹치게 되는 이온빔 조사 영역에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 다른 영역(서로 겹치게 되지 않는 영역)에서의 빔 전류 밀도 분포와 거의 같아지도록 조정한다고 하는 정도의 기재밖에 되어 있지 않으며, 구체적으로 어떠한 조정을 하면 효율 좋은 조정으로 되는 것인지에 대해서는 밝혀져 있지 않다.However, in
그래서 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역에 있어서의 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있는 이온 주입 방법 및 이온 주입 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an ion implantation method and an ion implantation apparatus capable of efficiently adjusting the current density distribution of each ion beam in a region where the ion beams overlap each other.
즉 본 발명에 따른 이온 주입 방법은, 복수 개의 리본형 이온빔을 처리실 내에 공급하는 복수의 이온빔 공급 장치와, 상기 처리실 내에 배치되어, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와, 상기 이온빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되어, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 구비한 이온 주입 장치에 있어서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔에 대하여, 미리 정해진 순서로, 상기 빔 프로파일러에 의한 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과에 기초하여, 이온빔마다 정해져 있는 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포가 되도록 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 조정하는 빔 전류 밀도 분포 조정 공정과, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 공정 사이에서, 또한, 2번째 이후의 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지기 전에, 앞서 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 이용하여, 이제부터 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔에 있어서 조정 목표가 되는 상기 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포를 수정하는 목표 수정 공정과, 상기 처리실 내에서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 상기 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.That is, the ion implantation method according to the present invention comprises a plurality of ion beam supply devices for supplying a plurality of ribbon ion beams into a processing chamber, and a beam current density distribution in the long side direction of the plurality of ribbon ion beams, disposed in the processing chamber. 10. An ion implantation apparatus comprising: a beam profiler for individually measuring the beam current density; and beam current density distribution adjustment means for individually adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler; And, for the plurality of ribbon ion beams, adjust the beam current density distribution so as to be a predetermined beam current density distribution determined for each ion beam based on a measurement result of the beam current density distribution by the beam profiler in a predetermined order. A beam current density distribution adjusting step of adjusting means, and the beam current density Between the fabrication steps, and before the beam current density distribution is adjusted for the second and subsequent ion beams, using the adjustment result of the beam current density distribution in the ion beam in which the beam current density distribution has been previously adjusted, A target correction step of correcting the predetermined beam current density distribution serving as an adjustment target in the ion beam in which the beam current density distribution is now adjusted, and a direction crossing the long side direction of the plurality of ribbon ion beams in the processing chamber. The glass substrate conveyance process which conveys the said glass substrate is performed, It is characterized by the above-mentioned.
또한, 본 발명에 따른 이온 주입 장치는, 복수 개의 리본형 이온빔을 처리실 내에 공급하는 복수의 이온빔 공급 장치와, 상기 처리실 내에 배치되어, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와, 상기 이온빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되어, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 구비한 이온 주입 장치로서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔에 대하여, 미리 정해진 순서로, 상기 빔 프로파일러에 의한 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과에 기초하여, 이온빔마다 정해져 있는 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포가 되도록 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 조정하는 빔 전류 밀도 분포 조정 공정과, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 공정 사이에서, 또한, 2번째 이후의 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지기 전에, 앞서 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 이용하여, 이제부터 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔에 있어서 조정 목표가 되는 상기 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포를 수정하는 목표 수정 공정과, 상기 처리실 내에서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 상기 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 공정을 수행하는 제어 장치를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.Moreover, the ion implantation apparatus which concerns on this invention is a some ion beam supply apparatus which supplies a plurality of ribbon type ion beams in a process chamber, and the beam current density in the long side direction of the said plurality of ribbon type ion beams arrange | positioned in the said process chamber. An ion implantation apparatus having a beam profiler for individually measuring the distribution, and beam current density distribution adjusting means for individually adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler, provided separately for each ion beam supply device. And, for the plurality of ribbon ion beams, adjust the beam current density distribution so as to be a predetermined beam current density distribution determined for each ion beam based on a measurement result of the beam current density distribution by the beam profiler in a predetermined order. Beam current density distribution adjusting step of adjusting means, and the beam current density min Between the adjusting steps, and before adjusting the beam current density distribution for the second and subsequent ion beams, the adjustment result of the beam current density distribution in the ion beam in which the beam current density distribution has been previously adjusted is now used. A target correction step of correcting the predetermined beam current density distribution which is an adjustment target in the ion beam in which the beam current density distribution is adjusted from the first direction; and in a direction intersecting with the long side direction of the plurality of ribbon ion beams in the processing chamber. It has a control apparatus which performs the glass substrate conveyance process which conveys the said glass substrate, It is characterized by the above-mentioned.
이러한 이온 주입 방법이나 이온 주입 장치라면, 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역에 있어서의 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다.With such an ion implantation method or an ion implantation apparatus, the current density distribution of each ion beam in the region where the ion beams overlap with each other can be efficiently adjusted.
더욱이, 상기 유리 기판 반송 공정은, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 공정의 종료 후에 이루어지도록 해 두더라도 좋다. 이와 같이 해 놓으면, 빔 전류 밀도 분포의 조정 중에 유리 기판이 반송되는 일이 없기 때문에, 유리 기판에 잘못 주입하는 것을 방지하게 할 수 있다.Moreover, the said glass substrate conveyance process may be made after completion | finish of the said beam current density distribution adjustment process. In this way, since the glass substrate is not conveyed during the adjustment of the beam current density distribution, it can be prevented from incorrectly injecting the glass substrate.
한편, 상기 복수 개의 리본형 이온빔이 조정되는 순서는 상기 유리 기판의 반송 방향과 일치하고 있으며, 개개의 리본형 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료되었음을 수신하여, 그 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차 방향으로 상기 유리 기판의 반송이 이루어지도록 해 두더라도 좋다. 이와 같이 해 놓으면, 모든 리본형 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 끝나지 않았더라도, 이미 조정이 끝난 리본형 이온빔을 이용하여, 미리 이온 주입 처리를 해 둘 수 있기 때문에, 그 만큼 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.On the other hand, the order in which the plurality of ribbon-type ion beams are adjusted coincides with the conveying direction of the glass substrate, and it is received that the adjustment of the beam current density distribution for each ribbon-type ion beam is completed, and thus the long side of the ribbon-type ion beam is received. The glass substrate may be conveyed in a direction intersecting with the direction. In this way, even if the adjustment of the beam current density distribution in all the ribbon ion beams is not completed, since the ion implantation process can be performed in advance using the ribbon ion beam which has already been adjusted, the ion implantation process is performed accordingly. It can shorten the whole time.
이와 같은 것이라면, 이온빔이 서로 겹치게 되는 영역에 있어서의 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다.In such a case, the current density distribution of each ion beam in the region where the ion beams overlap with each other can be efficiently adjusted.
도 1은 본 발명의 제1, 제2 실시형태에 따른 이온 주입 장치의 양태를 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.
도 3은 이온빔의 주입량 분포와 전류 밀도 분포의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 이온빔의 주입 분포를 2개로 하여 서로 겹치게 한 경우에 형성되는 주입량 분포에 관한 설명도이다.
도 5는 이온빔의 주입량 분포와 전류 밀도 분포의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 6은 도 5를 바탕으로, 조정 목표로 하는 전류 밀도 분포를 수정하는 방법에 관한 일례를 도시하는 설명도이다.
도 7은 이온빔의 주입량 분포와 전류 밀도 분포의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 8은 도 7을 바탕으로, 조정 목표로 하는 전류 밀도 분포를 수정하는 방법에 관한 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제3, 제4 실시형태에 따른 이온 주입 장치의 양태를 도시하는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the aspect of the ion implantation apparatus which concerns on the 1st, 2nd embodiment of this invention.
2 is a plan view when the inside of the processing chamber according to the first embodiment of the present invention is viewed in the Z direction.
3 is an explanatory diagram showing a relationship between an injection amount distribution of an ion beam and a current density distribution.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an injection amount distribution formed when two ion distributions of ion beams shown in FIG. 3 are overlapped with each other.
5 is an explanatory diagram showing the relationship between the injection amount distribution of the ion beam and the current density distribution.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a method of correcting a current density distribution to be adjusted based on FIG. 5.
7 is an explanatory diagram showing a relationship between an injection amount distribution of an ion beam and a current density distribution.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a method of correcting a current density distribution to be adjusted based on FIG. 7.
9 is a plan view when the inside of the processing chamber according to the second embodiment of the present invention is viewed in the Z direction.
It is a top view which shows the aspect of the ion implantation apparatus which concerns on 3rd, 4th embodiment of this invention.
11 is a plan view when the inside of the processing chamber according to the third embodiment of the present invention is viewed in the Z direction.
12 is a plan view when the inside of the processing chamber according to the fourth embodiment of the present invention is viewed in the Z direction.
<제1 실시형태> First Embodiment
도 1은 본 발명에 따른 이온 주입 장치(1)의 일 실시예를 도시하는 평면도 이며, 도 2는 도 1의 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다. 이들 도면을 바탕으로 본 발명의 일 실시예에 따른 이온 주입 장치의 전체 구성을 설명한다.FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the
본 발명에 있어서, X 방향을 기판의 반송 방향, Y 방향을 이온빔의 긴 변 방향, Z 방향을 처리실 내에서 유리 기판에 조사되는 이온빔의 진행 방향으로 하고 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 리본형 이온빔이란, 이온빔의 진행 방향에 직교하는 평면으로 이온빔을 절단한 경우에, 그 단면이 대략 장방형인 이온빔을 가리키고 있다.In this invention, X direction is made into the conveyance direction of a board | substrate, Y direction is made into the longitudinal direction of an ion beam, and Z direction is made into the advancing direction of the ion beam irradiated to a glass substrate in a process chamber. In addition, in this invention, when a ion beam is cut | disconnected in the plane orthogonal to the advancing direction of an ion beam, the ribbon type | mold refers to the ion beam whose cross section is substantially rectangular.
도 1에 기재된 이온 주입 장치(1)는, 주로 1점쇄선으로 둘러싸인 제1 이온빔 공급 장치(2)와 제2 이온빔 공급 장치(12)로 구성되어 있다. 제1 이온빔 공급 장치(2)와 제2 이온빔 공급 장치(12)는, 각각 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)을 처리실(11) 내에 공급하기 위한 장치이다.The
개개의 이온빔 공급 장치에 관해서 설명한다. 제1 이온빔 공급 장치(2)는, 이온원(源)(3)을 갖추고 있고, 이 이온원(3)으로부터 제1 이온빔(6)이 인출된다. 이온원(3)으로부터 인출된 제1 이온빔(6)에는 여러 가지 이온이 혼재하고 있다. 이 중, 원하는 이온만을 유리 기판(10) 상에 조사하기 위하여, 질량 분석 마그넷(4)과 분석 슬릿(5)을 협동시켜, 원하는 이온과 그 밖의 이온으로 분리한다. 이 분리는, 이온마다의 질량수가 다름을 이용하여, 분석 슬릿(5)을 원하는 이온만이 통과할 수 있도록 질량 분석 마그넷(4)에서의 제1 이온빔(6)의 편향량을 조정함으로써 이루어진다.Each ion beam supply apparatus is demonstrated. The 1st ion
제2 이온빔 공급 장치(12)에 대해서도 마찬가지로, 이온원(13)으로부터 인출된 제2 이온빔(16)을 질량 분석 마그넷(14)과 분석 슬릿(15)을 협동시켜, 원하는 이온만이 유리 기판(10)에 조사되도록 구성되어 있다.Similarly with respect to the second ion
제1, 제2 이온빔 공급 장치(2, 12)로부터 공급되는 제1, 제2 이온빔(6, 16)은, 처리실(11) 내에 설치된 빔 프로파일러(7, 17)에 의해서 개개의 이온빔의 긴 변 방향(Y 방향)에서의 빔 전류 밀도 분포가 측정된다. 이 빔 프로파일러의 예로서는, 공지된 패러데이 컵을 Y 방향을 따라서 복수 개 배열한 다점 패러데이 컵이나 Y 방향을 따라서 이동 가능한 단일의 패러데이 컵을 이용하는 것을 생각할 수 있다.The first and
본 발명에 있어서, 이온빔 공급 장치(2, 12)는 동일한 기능을 갖더라도 좋고, 다른 기능을 갖고 있더라도 상관없다. 또한, 질량 분석 마그넷이나 분석 슬릿이 필요하지 않는 타입의 이온빔 공급 장치라도 좋다. 본 발명에서는, 유리 기판 상에서의 각 이온빔 공급 장치로부터 공급되는 이온빔의 조사 영역이 겹치고 있다는 것이 중요하며, 그 밖의 구성에 대해서는 여러 가지 변경이 적용된다.In the present invention, the ion
제1 진공 예비실(22)의 대기 측에 위치하는 게이트 밸브(20)가 열린다. 그 후, 유리 기판(10)은 대기 측에 설치된 도시되지 않는 반송 로봇에 의해서 제1 진공 예비실(22) 내로 반입된다. 이 때, 제1 진공 예비실(22)과 처리실(11) 사이에 위치하는 게이트 밸브(18)는, 처리실(11) 측이 대기에 개방되지 않도록 닫혀져 있다.The
유리 기판(10)이 제1 진공 예비실(22) 내에 반입된 후, 게이트 밸브(20)가 닫혀, 도시되지 않는 진공 펌프에 의해, 제1 진공 예비실(22) 안이 처리실(11)과 같은 정도의 진공도(압력)로 될 때까지 진공 배기된다.After the
제1 진공 예비실(22) 내의 진공도가 처리실(11)과 같은 정도로 된 후, 게이트 밸브(18)가 열린다. 그리고, 유리 기판(10)은, 처리실(11) 내로 반입되어, 화살표 A로 나타내어지는 방향으로 제1 이온빔(6), 제2 이온빔(16)을 가로지르도록 처리실 안에서 반송된다. 이로써 유리 기판(10)에의 이온 주입 처리가 달성된다.After the degree of vacuum in the first vacuum
그 후, 유리 기판(10)은 게이트 밸브(19)를 통과하여, 제2 진공 예비실(23) 내로 반입된다. 여기서, 게이트 밸브(19)는 처리실(11) 내에서의 유리 기판(10)에의 이온 주입 처리 중, 또는 이온 주입 처리된 후의 적당한 타이밍에 개방되는 것으로 한다.Thereafter, the
제2 진공 예비실(23) 안으로의 유리 기판(10) 반입이 완료된 후, 게이트 밸브(19)가 닫힌다. 이 때, 제2 진공 예비실(23)의 대기 측에 위치하는 게이트 밸브(21)는 닫혀져 있다. 그리고, 제2 진공 예비실(23)을 밀폐한 다음에, 실내의 분위기가 대기압과 같은 정도가 될 때까지, 도시되지 않는 진공 펌프에 의해 제2 진공 예비실(23)의 압력 조정이 이루어진다.After the loading of the
제2 진공 예비실(23)의 실내가 대기압으로 된 후, 게이트 밸브(21)가 열려, 대기 측에 설치된 도시되지 않는 반송 로봇에 의해서, 유리 기판(10)이 대기 측으로 반출된다.After the room of the 2nd vacuum
한편, 유리 기판(10)의 처리실 내에서의 반송 방향을 화살표 A로 나타냈지만, 이것에 한정될 필요는 없다. 예컨대, 보다 많은 이온을 유리 기판(10)에 주입시키기 위해서, 유리 기판(10)을 처리실(11) 내에서 몇 번이나 왕복 반송시키도록 하더라도 좋다. 이 경우, 유리 기판(10)은 화살표 A와 그 반대 방향으로 반송되게 된다.In addition, although the conveyance direction in the process chamber of the
또한, 제1, 제2 진공 예비실(22, 23)을 각각 복수개로 증가시키더라도 좋다. 이 경우, 게이트 밸브(18과 19)도 각각의 진공 예비실에 대응시키기 위해서 복수개 설치해 둔다. 이와 같이 하면, 복수의 제1 진공 예비실 안 또는 복수의 제2 진공 예비실 안에서의 압력 조정을 따로따로 행할 수 있게 되기 때문에, 한 쪽 진공 예비실 내의 압력 조정을 하고 있는 사이에, 압력 조정이 끝난 다른 진공 예비실을 이용하여 유리 기판의 반입ㆍ반출을 행할 수 있다. 이러한 구성을 이용하면, 유리 기판의 처리 장수를 증가시킬 수 있다.In addition, you may increase the 1st, 2nd vacuum
더욱이, 제1 진공 예비실(22)과 제2 진공 예비실(23)을, 기판의 반송 방향에 있어서 쌍으로 해 두고, 이들을 Z 방향을 따라서 복수 조 설치해 놓는다. 또한, 각 진공 예비실 조를 유리 기판(10)이 개별적으로 반송되도록, 유리 기판의 반송 기구를 Z 방향을 따라서 복수개 준비해 둔다. 그런 다음에, 각각의 반송 기구를 동기시켜, Z 방향으로 이격되어 X 방향을 따라서 반송되는 복수의 유리 기판이 각 이온빔을 도중에 끊기지 않고 연속적으로 가로지르도록 반송시키는 것도 생각할 수 있다. 이와 같이 하면, 복수의 유리 기판을 연속 처리할 수 있게 되기 때문에, 유리 기판의 처리 장수를 더욱 증가시킬 수 있다. 한편, 이 경우, 유리 기판(10)의 반입ㆍ반출을 행하는 진공 예비실을, 제1 진공 예비실(22)로 할지 제2 진공 예비실(23)로 할지는, 진공 예비실의 조마다 개별적으로 설정하면 된다.Furthermore, the 1st vacuum
도 2는 도 1의 처리실(11) 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.FIG. 2 is a plan view when the inside of the
유리 기판(10)의 반송 기구의 일례로서는, 도 2에 도시된 바와 같이 유리 기판(10)을 유지하는 홀더(24)의 하면에 차륜을 설치해 두고, 이 차륜이 제1, 제2 진공 예비실(22, 23), 처리실(11) 내에 배치된 도시되지 않는 레일 위를 굴러감으로써 X 방향을 따라서 홀더(24)를 이동시키는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 모터 등의 홀더(24)를 이동시키기 위한 동력원을 별도 준비해 둔다. 유리 기판(10)의 왕복 반송을 생각한 경우, 동력원이 모터라면 정역(正逆)의 회전이 가능한 구성으로 해 두는 것이 바람직하다.As an example of the conveyance mechanism of the
Y 방향에 있어서, 제1, 제2 이온빔(6, 16)은 유리 기판(10)보다도 긴 치수를 갖고 있다. 그 때문에, 유리 기판(10)이 도 2에 도시되는 화살표 A 방향으로, 제1 진공 예비실(22)에서 제2 진공 예비실(23)로 반송된 경우, 맨 처음에 제1 이온빔(6)에 의해 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 이온빔의 조사가 이루어진다. 그 후, 제2 이온빔(16)에 의해서, 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 이온빔의 조사가 이루어진다. 도 2의 예에서는, 유리 기판의 전체면에 있어서, 각 이온빔에 의한 조사 영역이 겹치게 된다. 한편, 제1, 제2 이온빔(6, 16)의 각각을 둘러싸고 있는 파선은, 각 이온빔 공급 장치에서 처리실(11) 내로 이온빔을 공급하기 위한 공급 경로(빔 라인)의 외형을 나타내고 있다.In the Y direction, the first and
이어서, 유리 기판에의 이온 주입 처리에 관해서 상세히 설명한다.Next, the ion implantation process to a glass substrate is demonstrated in detail.
이온 주입 처리에 있어서, 유리 기판(10) 상에 형성되는 이온 주입량의 분포와 이온빔의 전류 밀도 분포와 유리 기판의 반송 속도는 각각이 밀접하게 관련되어 있다. 일반적으로 말하면, 이온 주입량(도우즈량이라고도 함)은, 이온빔의 전류 밀도(전류량으로 나타내는 경우도 있음)에 비례하고, 피조사 대상물(여기서는 유리 기판)이 이온빔을 가로지를 때의 속도에 반비례한다.In the ion implantation process, the distribution of the ion implantation amount formed on the
예컨대, 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 형성되는 이온 주입량의 분포를 대략 균일한 분포로 하는 것을 목표로 한다. 유리 기판(10)의 반송 속도가 일정한 경우, 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 대략 균일하게 하면, 유리 기판 전체면에 걸친 이온 주입량의 분포도 대략 균일하게 된다.For example, it aims at making distribution of the ion implantation quantity formed over the whole surface of the
보다 구체적으로 설명하면, 유리 기판 전체면에 걸쳐 이온 주입량의 분포를 대략 균일하게 하려면, 도 2에서 유리 기판(10)이 대략 이온빔의 짧은 변 방향을 따라서 일정 속도로 이동하는 경우, 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 대략 균일하게 해 두면 된다. 이 경우, 이온빔의 짧은 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포는 균일하지 않더라도 좋다. 유리 기판(10)의 반송 방향과 대략 일치하고 있는 이온빔의 짧은 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 얼룩(불균일성)은, 유리 기판의 반송에 따라서, 적분되게 된다. 그 때문에, 가령 얼룩이 있었다고 해도 최종적으로는 어느 일정량의 주입이 이루어지게 되므로, 이온빔의 짧은 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도의 균일성은 고려할 필요는 없다. 또한, 유리 기판(10)을 반송시켰을 때에, 유리 기판 상에 조사되지 않는 이온빔의 양단부에 있어서의 빔 전류 밀도 분포는, 유리 기판 상에서의 주입량 분포와 관계가 없기 때문에, 어떠한 분포라도 상관없다.More specifically, in order to make the distribution of ion implantation substantially uniform across the entire surface of the glass substrate, in FIG. 2, when the
전술한 바와 같은 방법으로, 유리 기판에의 이온 주입 처리가 이루어지고 있지만, 이온빔의 조사 영역을 유리 기판(10) 상에 서로 겹치게 하여, 이온 주입 처리를 하는 경우에는, 다음에 나타내는 사항을 고려해 둘 필요가 있다.Although the ion implantation process is performed to the glass substrate by the method mentioned above, when ion implantation process is performed by overlapping the irradiation area of an ion beam on the
도 3에는 제1, 제2 이온빔(6, 16)에 의한 유리 기판(10) 상에서의 이온 주입량의 분포와 전류 밀도 분포의 관계가 나타내어져 있다.3 shows the relationship between the distribution of the ion implantation amount and the current density distribution on the
설명을 간단하게 하기 위해서, 유리 기판(10)의 반송 속도는 일정하게 하고, 제1, 제2 이온빔(6, 16)에 대하여 조정된 빔 전류 밀도 분포의 결과가 동일했다고 하자. 그리고, 최종적으로는 유리 기판(10)의 전체에 걸쳐 균일한 이온 주입 처리를 하는 것을 목표로 한다.In order to simplify the explanation, it is assumed that the conveyance speed of the
도 3에 도시하는 그래프의 횡축은 유리 기판 상에서의 위치를 나타내고, 종축은 이온 주입량 또는 빔 전류 밀도를 나타낸다. 횡축의 원점 0과 B점 사이의 거리는, Y 방향에 있어서의 유리 기판의 치수와 일치하고 있다. 또한, 위쪽의 그래프에 있어서, 1점쇄선은 유리 기판(10)의 전체에 걸쳐 균일한 이온 주입 처리를 하기 위하여 목표가 되는 주입량 분포를 나타내고, 실선은 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온빔에 의한 주입량 분포를 나타낸다. 한편, 아래쪽의 그래프에 있어서, 1점쇄선은 목표가 되는 전류 밀도 분포(목표 분포)를 나타내고, 실선은 각 이온빔에 있어서 조정이 이루어진 빔 전류 밀도 분포를 나타내고 있다.The horizontal axis of the graph shown in FIG. 3 represents a position on a glass substrate, and the vertical axis represents ion implantation amount or beam current density. The distance between the
각 이온빔 공급 장치에서 목표가 되는 주입량 분포가 달성되도록 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다. 구체적인 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 대해서는 후술하지만, 빔 전류 밀도 분포를 조정하여, 틀림없이 원하는 분포를 얻는다는 것은 불가능하다. 그 때문에, 통상은 미리 정해진 허용 범위 내에 들어가도록 빔 전류 밀도 분포를 조정하고 있다. 예컨대, 이 허용 범위로서는, 목표 분포에 대하여 3%~5%와 같은 정도의 범위이다. 한편, 여기서는 유리 기판의 반송 속도를 일정하게 하고 있기 때문에, 조정된 빔 전류 밀도 분포의 형상(도 3의 아래쪽 그래프에 나타내어진 실선)과 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온빔에 의한 주입량 분포의 형상(도 3의 위쪽 그래프에 나타내어진 실선)은, 매우 닮은 형태가 되고 있다.In each ion beam supply device, the beam current density distribution is adjusted so that a target injection dose distribution is achieved. Although the specific adjustment method of the beam current density distribution is mentioned later, it is impossible to adjust a beam current density distribution and to obtain a desired distribution certainly. For this reason, the beam current density distribution is usually adjusted to fall within a predetermined allowable range. For example, as this permissible range, it is a range similar to 3%-5% with respect to a target distribution. In addition, since the conveyance speed of a glass substrate is made constant here, the shape of the adjusted beam current density distribution (solid line shown in the lower graph of FIG. 3), and the shape of the injection amount distribution by the ion beam with which the beam current density distribution was adjusted ( The solid line shown in the upper graph of FIG. 3 is in a very similar form.
도 4에는 최종적인 유리 기판 상에서의 주입량 분포가 나타내어져 있다. 도 4 중의 1점쇄선은 2 개의 이온빔을 합한 경우에 목표가 되는 주입량 분포를 나타내고, 실선은 빔 전류 밀도 분포가 조정된 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)에 의한 주입량 분포를 합계한 주입량 분포를 나타낸다. 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)의 전류 밀도 분포가 동일하기 때문에, 도 3에 도시되는 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온빔에 의한 주입량 분포에 정확히 2배가 되게 된다.4 shows the injection amount distribution on the final glass substrate. In FIG. 4, the dashed-dotted line in FIG. 4 represents a target injection volume distribution when two ion beams are summed together, and a solid line sums the injection volume distributions of the
개개의 이온빔 공급 장치에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 조정하여, 이들 이온빔에 의한 주입량 분포를 합산하면, 최종 목표로 하는 주입량 분포에서 상당한 어긋남이 생길 우려가 있으며, 경우에 따라서는 허용 범위 안을 크게 넘게 된다.When the beam current density distributions of the individual ion beam supply devices are individually adjusted and the injection amount distributions by these ion beams are summed up, a significant deviation may occur in the final target injection amount distribution. It is over.
이 예에서는 2 개의 이온빔에 대하여 조정된 빔 전류 밀도 분포를 동일하게 하고 있다. 그 때문에, 각 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포(또는 주입량 분포)가 목표 분포를 밑도는 곳이나 웃도는 곳에서는, 최종적으로는 목표 분포와의 차가 2배가 된다. 예컨대, 빔 전류 밀도가 최대가 되는 유리 기판 상의 위치(도 3, 도 4 중의 M점)에 있어서, 주입량과 그 목표 분포와의 차에 주목한다. 개개의 이온빔에 있어서 이 차가 a(도 3을 참조)이기 때문에, 최종적인 주입량 분포(도 4를 참조)에 있어서, 그 위치에 있어서의 주입량과 목표 분포와의 차는 2a가 된다.In this example, the beam current density distributions adjusted for the two ion beams are made the same. Therefore, in the place where the beam current density distribution (or injection amount distribution) in each ion beam is below the target distribution or exceeds the target distribution, the difference with the target distribution is finally doubled. For example, attention is paid to the difference between the injection amount and the target distribution at the position (M point in FIGS. 3 and 4) on the glass substrate where the beam current density is maximum. Since this difference is a (see FIG. 3) in the individual ion beams, in the final injection amount distribution (see FIG. 4), the difference between the injection amount and the target distribution at the position is 2a.
가령 실제의 주입량과 목표 분포와의 차가 ±1.5a까지 허용 범위라고 하자. 개개의 이온빔에 주목하면 이 허용 범위 내로 수습되고 있기 때문에 문제는 없지만, 양 이온빔의 주입량 분포를 합한 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 유리 기판 상에서의 위치가 M점인 곳에서는 주입량이 허용 범위를 넘어 버리게 된다. 그렇게 되면, 이제는 미리 결정된 주입량 분포가 유리 기판의 전체면에 주입되고 있다고는 할 수 없다. 이러한 조정이 이루어진 이온빔을 이용하여 유리 기판에의 주입이 실시되면, 주입 불량을 야기해 버린다. 또한, 실제의 주입이 이루어지지 않는다고 해도, 각 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 데이터로부터 주입량 분포를 산출하여, 이들을 합한 최종의 주입량 분포 데이터를 준비해 두고서, 최종의 주입량 분포 데이터가 미리 결정된 허용 범위 내에서 벗어나고 있는 경우에는, 최종의 주입량 분포 데이터와 목표 분포와의 편차량에 기초하여, 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 재조정한다고 하는 방법을 생각할 수 있다. 단, 이러한 재조정을 동반하는 방법은 비효율적이다.For example, assume that the difference between the actual dose and the target distribution is an allowable range up to ± 1.5a. If attention is paid to the individual ion beams, there is no problem because they are settled within this allowable range. However, in the case where the injection amount distributions of both ion beams are summed, as shown in FIG. Will fall. Then, it cannot be said that the predetermined injection amount distribution is inject | pouring into the whole surface of a glass substrate now. When implantation into the glass substrate is performed using the ion beam in which such adjustment is made, implantation defects are caused. In addition, even if the actual injection is not performed, the injection amount distribution is calculated from the data of the beam current density distribution in each ion beam, the final injection amount distribution data of these sums are prepared, and the final injection amount distribution data is determined in a predetermined allowable range. In the case of deviation from the inside, a method of adjusting the current density distribution of each ion beam can be considered based on the deviation amount between the final injection amount distribution data and the target distribution. However, the method of accommodating such a readjustment is inefficient.
본 발명에서는, 전수한 바와 같은 문제점을 고려하여, 다음과 같은 식으로 각 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 조정하고 있다.In the present invention, in consideration of the problems mentioned above, the beam current density distribution in each ion beam is adjusted as follows.
빔 전류 밀도 분포의 조정에 관해서 도 1과 도 5~도 8을 이용하여 설명한다.Adjustment of beam current density distribution is demonstrated using FIG. 1 and FIG. 5 thru | or FIG.
각 이온빔 공급 장치에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 예컨대 공지기술로서 알려져 있는 멀티필라멘트를 갖는 이온원을 이용하여, 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 증감시킴으로써 빔 전류 밀도 분포를 조정하더라도 좋다.The beam current density distribution in each ion beam supply apparatus may be adjusted by increasing or decreasing the amount of current flowing through each filament, for example, using an ion source having a multifilament known in the art.
구체적으로는, 도 1에 도시되는 이온빔 공급 장치(2, 12)의 이온원(3, 13)을 Y 방향을 따라서 복수의 필라멘트가 배열된 멀티필라멘트 타입의 이온원으로 해 둔다. 그런 다음, 빔 프로파일러(7, 17)에 의한 Y 방향에 있어서의 이온빔의 측정 영역과, 각 이온원에 마련된 필라멘트를 대응시켜 놓는다. 여기서의 대응이란, 예컨대, 빔 프로파일러가 15개의 패러데이 컵으로 구성되어 있다고 한 경우, 빔 프로파일러를 패러데이 컵 3개로 구성되는 5개의 영역으로 나누고, 각 영역에 대하여 필라멘트 2 개(각 이온원에 있어서, 필라멘트는 전부 Y 방향을 따라서 10 개가 있다고 하자)를 대응시켜 둔다는 것을 의미한다.Specifically, the
이러한 상태에서, 빔 프로파일러에 의해 빔 전류 밀도 분포를 계측한 결과, 목표 분포를 밑도는 측정 영역이 있으면, 그 영역에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 증가시켜, 빔 전류 밀도를 짙게 하도록 조작하고, 반대로 목표 분포를 웃도는 측정 영역이 있으면, 그 영역에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 감소시켜, 빔 전류 밀도를 옅게 한다고 하는 조작을 한다. 이러한 조작에 의해서, 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포의 허용 범위 내에 들어가도록 조정이 이루어진다. 한편, 전류량의 증감은 1회의 조정마다 소정량 피치로 행하도록 해 두고서, 빔 전류 밀도 분포의 조정과 빔 프로파일러에서의 측정을 번갈아 반복하여 행하여, 최종적으로 목표 분포에 빔 전류 밀도 분포를 근접하게 하도록 조정하더라도 좋다. 또한, 1회의 조정마다 증감되는 전류량의 피치량은, 조정 중인 빔 전류 밀도 분포와 목표 분포와의 차가 큰 경우에는, 피치량을 크게 하고, 조정 중인 빔 전류 밀도 분포와 목표 분포와의 차가 작은 경우에는, 피치량을 작게 한다고 하는 형태로, 복수 단으로 나눠 피치량을 형성해 두더라도 좋다.In this state, when the beam current density distribution is measured by the beam profiler, if there is a measurement area below the target distribution, the amount of current flowing in the filament corresponding to the area is increased to increase the beam current density. If there is a measurement area exceeding the target distribution, the operation of reducing the amount of current flowing through the filament corresponding to the area and making the beam current density lighter is performed. By this operation, adjustment is made so that the beam current density distribution falls within the allowable range of the target distribution. On the other hand, the increase and decrease of the amount of current is performed at a predetermined amount pitch for each adjustment, and the beam current density distribution is repeatedly alternated between the adjustment of the beam current density distribution and the measurement by the beam profiler, finally bringing the beam current density distribution closer to the target distribution. It may be adjusted so as to. In addition, when the difference between the beam current density distribution and the target distribution that is being adjusted is large, the pitch amount of the current amount that is increased or decreased for each adjustment is increased, and when the difference between the beam current density distribution and the target distribution that is being adjusted is small. In the form of reducing the pitch amount, the pitch amount may be divided into a plurality of stages.
한편, 빔 전류 밀도 분포의 조정으로서, 멀티필라멘트를 이용한 방법에 관해서 설명했지만, 이것과 다른 방법을 이용하더라도 좋다.On the other hand, although the method using a multifilament was demonstrated as adjustment of beam current density distribution, you may use a method different from this.
구체적으로는, 멀티필라멘트 타입의 이온원 대신에, 이온빔을 공급하기 위한 공급 경로(빔 라인)에, Y 방향을 따라서 다른 전위 분포나 자장 분포를 형성시키는 전계렌즈나 자계렌즈를 배치해 둔다. 이 경우, 이온원은 1 개의 필라멘트를 갖는 구성으로 된다.Specifically, instead of the multifilament type ion source, an electric field lens or a magnetic field lens for forming different dislocation distributions or magnetic field distributions along the Y direction is disposed in a supply path (beam line) for supplying an ion beam. In this case, the ion source is configured to have one filament.
전계렌즈에 대해서는 이온빔을 그 짧은 변 방향에서 사이에 끼우는 식으로 하여 1조의 전극을 설치해 두고, 그것이 Y 방향을 따라서 복수 조가 존재하는 구성으로 된 것을 생각할 수 있다. 그리고, 빔 프로파일러에서의 빔 전류 밀도 분포의 측정결과에 따라서, 각 조에 인가하는 전압을 다르게 하여, 전극 조 사이에 전위차를 발생시킨다. 그렇게 하면, Y 방향으로 배치된 각 전극 조 사이를 통과하는 이온빔은 전극 조 사이의 전위차에 따라서 Y 방향을 따라서 국소적으로 이동시켜지게 되기 때문에, Y 방향에 있어서의 이온빔의 전류 밀도 분포를 미리 결정된 목표 분포에 근접하도록 조정할 수 있다.With respect to the electric field lens, one set of electrodes is provided in such a manner that the ion beam is sandwiched between the short side directions, and it is conceivable that a plurality of sets exist along the Y direction. Then, according to the measurement result of the beam current density distribution in the beam profiler, the voltage applied to each tank is changed to generate a potential difference between the electrode groups. By doing so, the ion beam passing through each of the electrode groups arranged in the Y direction is moved locally along the Y direction according to the potential difference between the electrode groups, so that the current density distribution of the ion beam in the Y direction is determined in advance. It can be adjusted to approximate the target distribution.
또한, 자계렌즈는 이온빔을 그 짧은 변 방향에서 사이에 끼우는 식으로 1조의 자극을 형성해 두고, 그것이 Y 방향을 따라서 복수 조가 존재하는 구성으로 된 것을 생각할 수 있다. 그리고, 각 자극 조에 대하여 휘감긴 코일에 흘리는 전류량 및 그 방향은, 자극 조마다 독립적으로 조정할 수 있게 해 둔다. 그런 다음, 빔 프로파일러에서의 측정 결과에 따라서, 각 자극 조에 휘감긴 코일에 흘리는 전류를 독립적으로 조정한다. 그렇게 하면, 각 자극 조를 구성하는 1조의 자극 사이를 통과하는 이온빔은 각 자극 조에서 발생되는 자계의 크기 및 방향을 따라서, Y 방향을 따라서 국소적으로 이동시켜지게 되기 때문에, Y 방향에 있어서의 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 미리 결정된 목표 분포에 근접하도록 조정할 수 있다.In addition, it is conceivable that the magnetic field lens has a pair of magnetic poles formed by sandwiching the ion beam in the short side direction, and it has a configuration in which a plurality of pairs exist along the Y direction. The amount of current flowing through the coil wound around each magnetic pole group and its direction can be adjusted independently for each magnetic pole group. Then, according to the measurement result in the beam profiler, the current flowing to the coil wound around each magnetic pole is independently adjusted. In this case, since the ion beam passing between the pair of magnetic poles constituting each magnetic pole group is moved locally along the Y direction along the magnitude and direction of the magnetic field generated in each magnetic pole tank, The beam current density distribution of the ion beam can be adjusted to approximate a predetermined target distribution.
한편, 전술한 전계렌즈, 자계렌즈를 이용한 경우, 빔 프로파일러에서의 측정 결과에 따라서, 국소적으로 전계, 자계를 조정하게 되는데, 사고방식은 멀티필라멘트 타입의 이온원을 이용한 전류 밀도 분포의 조정 방법으로서 설명한 것과 같게 생각할 수 있다. 즉, 빔 프로파일러의 미리 결정된 영역(빔 프로파일러로서 복수의 패러데이 컵을 이용하는 경우에는, 패러데이 컵의 수로 소정 영역을 특정하더라도 좋음)과, 미리 결정된 수의 전극 조 또는 자극 조를 대응시켜 놓으면 된다.On the other hand, in the case of using the above-described electric field lens and the magnetic field lens, the electric field and the magnetic field are locally adjusted according to the measurement result in the beam profiler, but the way of thinking is the adjustment of the current density distribution using the multifilament type ion source. It can be thought of as described as a method. That is, a predetermined area of the beam profiler (when using a plurality of Faraday cups as the beam profiler, the predetermined area may be specified by the number of Faraday cups) and a predetermined number of electrode groups or magnetic pole groups may be associated with each other. .
다시 도 1에 기초하여 설명한다. 2개의 이온빔 공급 장치 중, 우선 제1 이온빔 공급 장치(2)에 의해서 발생되는 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포를 조정한다. 그 후, 제2 이온빔 공급 장치(12)에 의해서 발생되는 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포를 조정한다. 이 순서는 어디까지나 일례이며, 어느 쪽 이온빔부터 조정되는 것인지는 후술하는 제어 장치에서의 데이터 처리 순서와의 관계에 의해 미리 정해져 있다.It demonstrates again based on FIG. Among the two ion beam supply devices, first, the beam current density distribution of the
이온 주입 장치(1)에 유저 인터페이스(26)를 통해 장치의 오퍼레이터가 이온 주입 조건을 설정한다. 이 때, 설정된 이온 주입 조건은 제어 장치(25)에 송신된다. 주입 조건으로는, 이온빔의 에너지, 주입량 분포, 기판에의 이온빔의 주입 각도, 기판의 반송 속도와 같은 여러 가지 조건의 설정이 이루어지는데, 본 발명에서는 주입량 분포와 기판의 반송 속도에 주목하고 있다.The operator of the apparatus sets the ion implantation conditions to the
제어 장치(25)에서는, 유리 기판(10)의 반송 속도와 기판에의 주입량 분포로부터, 각 이온빔 공급 장치에서 유리 기판(10)에 대하여 어떠한 주입량 분포를 실현시킬 것인지에 관한 결정이 이루어진다. 예컨대, 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 균일한 이온 주입 처리가 이루어지고, 유리 기판의 반송 속도가 일정하다고 하자. 이 때, 이온빔 공급 장치의 대수가 2대라면, 전체 주입량을 각 장치에서 반씩 나눠 분담시킨다고 하는 형태로, 각 이온빔 공급 장치에 의한 주입량 분포를 결정하더라도 좋다. 또한, 각 이온빔 공급 장치의 성능에 차이가 있는 경우에는, 성능차에 따라서 각 장치에서의 분담 비율을 변경시키도록 하더라도 좋다.In the
더욱이, 제어 장치(25)는 각 이온빔 공급 장치로부터의 이온빔에 의해서 실현되는 주입량 분포와 각 이온빔을 가로지를 때의 유리 기판의 반송 속도로부터, 각 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 전류 밀도 분포를 산출한다. 그리고, 산출된 전류 밀도 분포를 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 조정할 때의 목표 분포로서 후술하는 제어 장치(8, 9)에 송신한다.Furthermore, the
제어 장치(25)에서 제어 장치(8)로 제1 이온빔 공급 장치(2)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포의 데이터가 송신된다(S1). 제어 장치(8)는 제1 이온빔 공급 장치(2)의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 장치이며, 제어 장치(25)로부터 송신된 목표가 되는 전류 밀도 분포의 데이터가 축적된다.Data of the target distribution of the beam current density distribution for the first ion
이온원(3)의 스타트업은 빔 전류 밀도 분포의 조정 전에 미리 이루어져 있는 것으로 한다. 그 때, 이온원의 필라멘트에 흘리는 전류는 미리 적당한 값으로 설정된다. 예컨대, 이온원이 멀티필라멘트 타입의 이온원이라면, 각 필라멘트에 흘리는 전류를 동일하게 해 둔다. 이 스타트업에 관한 제어는, 예컨대 제어 장치(8)에 의해서 빔 전류 밀도 분포의 조정 전에 이루어지도록 해 두더라도 좋다. 이온원(3)으로부터 인출된 제1 이온빔(6)은 처리실(11) 내에 배치된 빔 프로파일러(7)에서 그 빔 전류 밀도 분포가 측정된다. 그 후, 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과는 제어 장치(8)에 송신된다(S2).Start-up of the
제어 장치(25)로부터 목표 분포의 데이터를 수취한 후, 제어 장치(8)는 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포에 맞추도록, 이온원(3)에 설치된 각 필라멘트(여기서는, 이온원(3)을 멀티필라멘트 타입의 이온원으로 하고 있음)에 흐르는 전류량을 증감시킨다(S3). 최종적으로는, 목표 분포의 허용 범위 내에 빔 전류 밀도 분포가 들어갈 때까지, S2와 S3의 처리가 반복해서 이루어진다.After receiving the data of the target distribution from the
한편, 목표 분포의 허용 범위 내에 빔 전류 밀도 분포가 들어갔는지 여부의 판단은 제어 장치(8)에 의해 이루어진다. 허용 범위에 관한 데이터는 미리 제어 장치(8) 안에 축적시켜 두더라도 좋고, 제어 장치(25)로부터 목표 분포의 데이터를 수취할 때에 함께 수신되도록 해 두더라도 좋다. 또한, 허용 범위에 관한 데이터는, 유저 인터페이스(26)에서 오퍼레이터에 의해서 설정되어, 그것이 제어 장치(25)를 통해 제어 장치(8)에 송신되는 식의 구조로 해 두더라도 좋다. 이 허용 범위에 관한 데이터의 취급에 대해서는, 후술하는 제어 장치(9)에 있어서도 마찬가지다.On the other hand, the
조정 중인 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포의 허용 범위 내에 들어갔음이 제어 장치(8)에서 확인된 후, 제어 장치(8)는 그 때의 빔 전류 밀도 분포의 데이터를 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과의 데이터로서 제어 장치(25)에 송신한다(S4).After the
그 후, 제어 장치(25)는 제1 이온빔 공급 장치(2)에서의 전류 밀도 분포의 조정 결과 데이터를 이용하여, 제2 이온빔 공급 장치(12)에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 관해서 제어 장치(9)에 본래 송신할 예정이었던 목표가 되는 전류 밀도 분포의 데이터에 관한 수정을 행한다. 이 수정에 따른 공정을 본 발명에서는 목표 수정 공정이라고 부르고 있다.Thereafter, the
도 5~도 6에는 이 수정에 관한 일례가 나타내어져 있다. 이 예에서도, 설명을 간단하게 하기 위하여, 유리 기판의 반송 속도는 일정하게 하고, 각 이온빔 공급 장치에 있어서 목표로 하는 주입량의 분포를 동일하게 하고 있다. 그리고, 최종적으로 유리 기판 상에 형성되는 주입량의 분포는, 각 이온빔 공급 장치에 있어서의 주입량 분포를 합한 것으로 하여, 유리 기판 전체면에 걸쳐, 균일한 주입량 분포를 달성하는 것을 목표로 하고 있다.5-6, an example regarding this correction is shown. Also in this example, in order to simplify description, the conveyance speed of a glass substrate is made constant and distribution of the target injection quantity in each ion beam supply apparatus is made the same. And the distribution of the injection amount finally formed on a glass substrate sums the injection amount distribution in each ion beam supply apparatus, and aims at achieving uniform injection amount distribution over the whole glass substrate surface.
도 5에는 제1 이온빔 공급 장치(2)로부터 공급된 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포와 그 빔 전류 밀도 분포가 나타내어져 있다. 도면의 횡축, 종축, 실선, 1점쇄선이 의미하는 바는 앞서 설명한 도 3과 같기 때문에 설명을 생략한다.In FIG. 5, the injection amount distribution by the
도 6에는 제2 이온빔 공급 장치(12)로부터 공급되는 제2 이온빔(16)에 의해서 실현되어야 하는 주입량 분포와 그 빔 전류 밀도 분포에 관한 목표 분포가 나타내어져 있다. 도 6의 위아래 그래프에 기재된 1점쇄선은 각각 제어 장치(25)에 의해서 당초 설정된 제2 이온빔(16)에 대한 주입량 분포와 빔 전류 밀도 분포의 목표를 나타내고 있다. 그리고, 2점쇄선은 각각 제1 이온빔(6)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 후, 이것을 고려하여 수정된 제2 이온빔(16)에 대한 주입량 분포와 빔 전류 밀도 분포의 목표를 나타내고 있다.FIG. 6 shows an injection amount distribution to be realized by the
제2 이온빔 공급 장치(12)에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정을 할 때, 제1 이온빔 공급 장치(2)에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 고려하지 않고서, 처음에 제어 장치(25)에서 제2 이온빔 공급 장치(12)의 목표로서 결정된 빔 전류 밀도 분포에 기초하여 조정을 한 경우, 앞의 도 4에 도시한 것과 같이, 최종적으로 목표로 하는 주입량 분포로부터 크게 틀어져 버릴 가능성이 높다. 그 때문에, 도 6에 1점쇄선으로 나타내어지는 당초의 목표 분포를 2점쇄선으로 나타내어지는 새로운 목표 분포로 수정한다.When adjusting the beam current density distribution in the second ion
2점쇄선으로 나타내어지는 주입량 분포는, 도 5에 도시되는 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포(실선)를, 제1 이온빔(6)의 주입량 분포의 목표 분포(1점쇄선)에 대해서 반전시킨 분포가 된다. 반전시키는 이유는 다음과 같다.The injection amount distribution represented by the dashed-dotted line inverts the injection amount distribution (solid line) by the
최종적인 유리 기판 상에서의 주입량 분포는, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)에 의한 주입량 분포를 합한 것으로 된다. 그 때문에, 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포가 제1 이온빔(6)에서 목표가 되는 주입량 분포를 웃도는 경우에 관해서는, 웃돈 만큼의 주입량만큼 제2 이온빔(16)에 의한 주입량을 줄여 놓는다. 반대로, 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포가 제1 이온빔(6)에서 목표가 되는 주입량 분포를 밑돈 경우에 관해서는, 밑돈 만큼의 주입량만큼 제2 이온빔(16)에 의한 주입량을 늘려 놓는다. 이와 같이 함으로써, 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포와 제2 이온빔(16)에 의한 주입량 분포가 서로 상쇄되게 되어, 최종적인 유리 기판 상에서의 주입량 분포를 당초 예정하고 있었던 것과 가까운 분포로 하는 것이 가능하게 된다.The injection amount distribution on the final glass substrate is the sum of the injection amount distributions by the
도 6에서 주입량 분포를 반전시킨 후, 이 반전시킨 주입량 분포를 바탕으로 하여, 그것을 달성하기 위한 빔 전류 밀도 분포를 산출한다. 산출된 빔 전류 밀도 분포를 당초의 목표 분포와 바꿔 놓음으로써 목표 분포를 수정하고, 수정된 목표 분포에 근접하도록 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다.After inverting the injection amount distribution in FIG. 6, based on the inverted injection amount distribution, a beam current density distribution for achieving it is calculated. The target distribution is corrected by replacing the calculated beam current density distribution with the original target distribution, and the beam current density distribution of the
한편, 제1 이온빔에 의한 주입량 분포를 반전시킴으로써 새로운 목표 분포를 만들어내는 것에 대해서 설명했는데, 반드시 완전히 반전시킬 필요는 없다. 예컨대, 최종적으로 주입량 분포가 허용 범위를 만족하는 것이라면, 완전히 반전시키지 않더라도, 그 허용 범위를 만족하는 정도로 반전시켜 두면 된다.On the other hand, the description has been given of creating a new target distribution by reversing the injection amount distribution by the first ion beam, but it is not necessarily inverted completely. For example, if the dose distribution finally satisfies the permissible range, the incidence distribution may be inverted to the extent that satisfies the permissible range even if not completely inverted.
더욱이, 목표 분포의 수정에 관해서는 도 7, 도 8에 도시되는 방법을 이용하더라도 좋다.In addition, the method shown in Figs. 7 and 8 may be used for correcting the target distribution.
도 7은 도 5와 마찬가지로 제1 이온빔 공급 장치(2)로부터 공급된 제1 이온빔(6)의 주입량 분포와 빔 전류 밀도 분포가 나타내어져 있다. 도 5와의 차이는, 도 7에는 조정된 빔 전류 밀도 분포의 평균치(도 7의 아래쪽 그래프의 파선)와, 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온빔에 의한 주입량 분포의 평균치(도 7의 위쪽 그래프의 파선)가 기재되어 있다는 점이다. 여기서 말하는 평균치란, Y 방향에 있어서, 유리 기판 상에 조사되는 이온빔에 의한 주입량 분포를 평균화시킨 값이나 유리 기판에 조사되는 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 평균화시킨 값을 나타낸다.FIG. 7 shows the injection amount distribution and the beam current density distribution of the
이 예에서는, 이들 평균치를 이용하여 목표 분포를 수정한다. 우선 처음에 도 7에 도시되는 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포(도 7의 아래쪽 그래프의 1점쇄선)에 근접하도록, 제1 이온빔(6)의 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다. 조정 결과는, 도 7의 아래쪽 그래프에 실선으로 나타내어져 있다. 그리고, 이 전류 밀도 분포의 조정 결과에 기초하여 주입량 분포의 데이터가 산출된다. 이 산출된 데이터는 도 7의 위쪽 그래프에 실선으로 나타내어지는 것으로 된다.In this example, the target distribution is corrected using these average values. First, the current density distribution of the
이 때, 주입량 분포의 평균치에 주목하면, 주입량 분포의 목표 분포(도 7의 위쪽 그래프의 1점쇄선)에 비해서 α만큼 높은 값으로 되고 있음을 알 수 있다. 여기서는, 제2 이온빔(16)에 의한 주입량 분포의 목표 분포를, 제1 이온빔(6)에 의한 주입량 분포의 평균치가 목표 분포를 웃돈 만큼 내려준다고 하는 조작을 한다.At this time, paying attention to the average value of the injection amount distribution, it can be seen that the value is as high as α compared to the target distribution of the injection amount distribution (the dashed line in the upper graph of FIG. 7). Here, an operation is performed in which the target distribution of the injection amount distribution by the
상세히 설명하면, 도 8에 도시되는 바와 같이, 제2 이온빔(16)에서의 주입량 분포의 목표 분포를 본래의 목표 분포보다도 α분만큼 내린 값으로 하여, 그 주입량 분포를 실현하기 위한 빔 전류 밀도 분포를 산출한다. 그리고, 산출된 빔 전류 밀도 분포를 제2 이온빔(16)의 전류 밀도 분포를 조정할 때의 목표 분포로서 이용한다. 이와 같이 하여 목표 분포를 수정하더라도 좋다. 한편, 도 8에 있어서, 도 6과 마찬가지로, 주입량 분포 및 빔 전류 밀도 분포의 당초의 목표는 1점쇄선으로 나타내어져 있고, 수정 후의 주입량 분포 및 빔 밀도 분포의 목표는 2점쇄선으로 나타내어져 있다.In detail, as shown in FIG. 8, the beam current density distribution for realizing the implantation distribution by making the target distribution of the implantation distribution in the
또, 유리 기판(10)의 반송 속도가 일정한 경우에는, 제1 이온빔(6)으로 조정된 빔 전류 밀도 분포와 그 목표 분포와의 차가 β였기 때문에, 이것과 동일한 분만큼 제2 이온빔(16)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포는 내려가게 된다. 그 때문에, 이러한 경우에는, 주입량 분포의 데이터를 이용하여, 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 산출한다고 하는 공정을 생략하고, 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포의 평균치와 목표 분포와의 차를 산출하여, 이 차에 따라서, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 결정하도록 하면, 목표 분포의 수정 공정을 재빠르게 행할 수 있다.In addition, when the conveyance speed of the
앞의 도 5, 도 6의 예에서는, 유리 기판 상의 전체 점에 대하여 주입량 분포의 오차를 보정하도록 목표 분포를 수정하고 있다. 그 때문에, 도 7, 도 8의 예와 비교하여, 보다 정확하게 최종 주입량 분포를 목표로 하는 주입량 분포에 가깝게 할 수 있다. 한편, 이후에 설명할 도 7, 도 8의 예에서는, 목표 분포의 수정에 평균치를 이용하고 있기 때문에, 목표 분포의 수정을 간단히 행할 수 있다. 더욱이, 수정된 목표 분포는 복잡한 형상으로 되지 않으므로, 빔 전류 밀도 분포의 조정을 간단하게 끝낼 수 있다.In the example of previous FIG. 5, FIG. 6, the target distribution is correct | amended so that the error of injection amount distribution may be corrected with respect to all the points on a glass substrate. Therefore, compared with the example of FIG. 7, FIG. 8, it can become closer to the injection volume distribution which aims at final injection volume distribution more accurately. On the other hand, in the examples of FIGS. 7 and 8 to be described later, since the average value is used to correct the target distribution, the target distribution can be easily modified. Moreover, since the modified target distribution does not become a complicated shape, the adjustment of the beam current density distribution can be simply finished.
제어 장치(25)는 이와 같이 하여 목표 분포를 수정하고, 수정 후의 목표 분포를 제어 장치(9)에 송신한다(S5). 제어 장치(9)는 이온빔 공급 장치(12)의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 장치이며, 제어 장치(25)로부터 송신된 전류 밀도 분포의 목표 분포와 그 허용 범위에 관한 데이터가 축적되어 있다.The
이온원(13)의 스타트업은 이온원(3)과 같은 식으로 이루어진다. 그 때, 이온원(13)에 관한 제어는, 제어 장치(9)에 의해서 빔 전류 밀도 분포의 조정 전에 이루어지도록 해 두더라도 좋다.The startup of the
이온원(13)으로부터 공급된 이온빔(16)은 처리실(11) 내에 배치된 빔 프로파일러(17)에서 그 빔 전류 밀도 분포가 측정된다. 그리고, 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과는 제어 장치(9)에 송신된다(S6).The
제어 장치(25)로부터의 수정된 목표 분포의 데이터를 수취한 후, 제어 장치(9)는 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포에 맞추도록, 이온원(13)에 설치된 각 필라멘트(여기서는, 이온원(13)을 멀티필라멘트 타입의 이온원으로 하고 있음)에 흐르는 전류량을 증감시킨다(S7). 최종적으로, 목표 분포의 허용 범위 내에 빔 전류 밀도 분포가 들어갈 때까지, S6과 S7의 처리가 반복해서 이루어진다. 한편, 목표 분포의 허용 범위 내에 빔 전류 밀도 분포가 들어갔는지 여부의 판단은 제어 장치(9)에 의해 이루어진다.After receiving the data of the corrected target distribution from the
조정 중인 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포의 허용 범위 내에 들어갔음이 제어 장치(9)에서 판단된 후, 제어 장치(9)는 그 취지를 제어 장치(25)에 송신한다(S8). 이 때, 제어 장치(9)로부터 제어 장치(25)에 송신되는 신호는, 제2 이온빔(16)의 조정이 끝난 빔 전류 밀도 분포의 데이터라도 좋다. 한편, 이것과는 별도로, 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정 공정이 전부 종료되었음을 제어 장치(25)에 이해시키는 것과 같은 특별한 신호를 이용하더라도 좋다.After it is determined by the
빔 전류 밀도 분포의 조정 공정이 전부 종료되었음을 수신하여, 제어 장치(25)는 유리 기판(10)을 반송한다. 구체적으로는, 유리 기판(10)을 지지하는 홀더(24)를 구동시키기 위하여, 그 동력원이 되는 모터를 회전시켜, 유리 기판(10)의 반송을 실시한다.Receiving that the adjustment process of the beam current density distribution is complete | finished, the
한편, X 방향에 있어서, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)과의 간격이, 유리 기판(10)의 치수보다도 넓은 경우, 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 후(도 1 중의 S4에서 나타내어지는 처리 후), 유리 기판(10)을 제1 이온빔(6)의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 반송시키더라도 좋다. 이 때, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포가 조정 중이면, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16) 사이에서, 유리 기판(10)의 반송을 일단 정지시켜, 유리 기판(10)을 대기시켜 놓는다. 그리고, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 후(도 1 중의 S8에서 나타내어지는 처리 후), 다시 유리 기판(10)의 반송을 시작하게 하여, 제2 이온빔(16)을 횡단시킨다. 이와 같이 하여, 빔 전류 밀도 분포의 조정 공정 사이에, 유리 기판(10)의 반송을 제어 장치(25)에서 실시할 수 있도록 해 두더라도 좋다. 한편, 여기서 말하는, 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향이란, 이온빔의 긴 변 방향과 직교하는 방향뿐만 아니라, 이온빔의 긴 변 방향과 대략 직교하는 방향도 포함시킨 의미로 이용되고 있다. 이것은 대략 직교하는 방향이라도, 유리 기판 상에, 소정 분포의 허용 범위 내에서의 이온 주입 처리를 실현할 수 있기 때문이다.On the other hand, in the X direction, when the distance between the
이러한 구성을 이용하면, 모든 리본형 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 끝나지 않았더라도, 이미 조정이 끝난 리본형 이온빔을 이용하여, 미리 이온 주입 처리를 해 둘 수 있기 때문에, 그 만큼 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.With such a configuration, even if the adjustment of the beam current density distribution in all the ribbon ion beams has not been completed, since the ion implantation treatment can be performed in advance using the ribbon ion beam which has already been adjusted, ion implantation by that amount The time taken for the whole process can be shortened.
각 제어 장치 사이에서의 데이터 송신, 유저 인터페이스와 제어 장치와의 데이터 송신은, 유선의 전기통신 회선을 이용하더라도 좋고, 무선통신으로 행하도록 하더라도 좋다.Data transmission between each control device and data transmission between the user interface and the control device may use a wired telecommunication line or wireless communication.
또한, 제어 장치(8, 9, 25)는 단일의 제어 장치라도 상관없다. 단일의 제어 장치로 하면, 제어 장치 사이에서의 배선을 빼낼 필요가 없어진다.In addition, the
한편, 제1 실시형태에서는, 도 1을 바탕으로 설명한 S1~S8까지의 일련의 처리를 빔 전류 밀도 분포 조정 공정이라고 부르고, 그 공정 사이에 제어 장치(25)에서 실시되는 목표 분포의 수정을 목표 수정 공정이라고 부르고 있다.On the other hand, in 1st Embodiment, a series of process from S1 to S8 demonstrated based on FIG. 1 is called a beam current density distribution adjustment process, and aims to correct the target distribution performed by the
<제2 실시형태> ≪ Second Embodiment >
도 9에는 본 발명의 이온 주입 장치에 관한 제2 실시형태에 있어서의 처리실 내부의 모습이 도시되어 있다. 도 9의 이온 주입 장치에 관한 ZX 평면에서의 모습은 도 1과 동일하다. 제1 실시형태와의 차이는, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)의 Y 방향에 있어서의 치수가 다르다는 점이다. 이것은, 본 실시형태를 나타내는 도 9와 제1 실시형태를 도시한 도 2를 비교하면 이해할 수 있다. 그리고, 이 이온빔의 치수 차이에 의해서, 빔 전류 밀도 분포의 조정 공정 및 목표 수정 공정이 조금 달라진다. 다만, 그 밖의 점은 제1 실시형태와 같기 때문에, 여기서는 제1 실시형태와의 차이를 중심으로 설명한다.9, the inside of the process chamber in 2nd Embodiment which concerns on the ion implantation apparatus of this invention is shown. The appearance in the ZX plane concerning the ion implantation apparatus of FIG. 9 is the same as that of FIG. The difference from the first embodiment is that the dimensions of the
도 9의 경우, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)에 의한 유리 기판 상에서의 조사 영역은, 일부의 영역에서만 겹치고 있다. 보다 상세하게 유리 기판 상에서의 조사 영역을 보면, 제1 이온빔(6)만이 조사되는 영역(R1)과, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16)의 양방이 서로 겹치게 되는 영역(R2)과, 제2 이온빔(16)만이 조사되는 영역(R3)의 3가지의 영역으로 나눌 수 있다. 이들 영역은, 이온빔의 긴 변 방향인 Y 방향을 따라서, 유리 기판(10) 상에 각각 R1~R3의 치수를 가지고서 형성되고 있다.In the case of FIG. 9, the irradiation area on the glass substrate by the
여기서 각 영역에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관해서, 도 1을 바탕으로 이하에 설명한다. 도 1을 바탕으로 설명하는 이유는, 제2 실시형태는 제1 실시형태와 제어 장치 등의 구성이 같기 때문이다.Here, an adjustment method of the beam current density distribution in each area is described below with reference to FIG. The reason to explain based on FIG. 1 is because 2nd Embodiment has the same structure as 1st Embodiment and a control apparatus.
유저 인터페이스(26)에 입력된 이온 주입 조건에 따라서, 제어 장치(25)가 각 이온빔 공급 장치(2, 12)로부터 공급되는 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 결정한다. 여기서, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포는, 유리 기판 상의 영역에 따라서 다르다.According to the ion implantation conditions input to the
예컨대, 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 균일한 이온 주입 처리를 하는 경우를 생각하자. 개개의 이온빔에 있어서, R1과 R3의 영역에 있어서의 이온빔의 전류 밀도 분포의 목표 분포는 동일하게 되지만, R2의 영역에 있어서의 전류 밀도 분포의 목표 분포는 R1과 R3보다도 작아진다. 이것은, R2의 목표치를 R1이나 R3과 같게 하면, 개개의 이온빔을 서로 겹쳤을 때에 R2의 영역에 있어서의 주입량이 다른 영역에 비해서 커져 버리기 때문이다. 이 점은 종래기술로서 예로 든 특허문헌 1에도 기재되어 있다.For example, consider a case where a uniform ion implantation treatment is performed over the entire surface of the
그 때문에, 제어 장치(25)에서 제어 장치(8)로 송신되는 제1 이온빔(6)에 관한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포는 영역 R1과 R2에서 다른 분포로 되고 있다(S1).Therefore, the target distribution of the beam current density distribution with respect to the
그리고, 제어 장치(25)에서 결정된 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포에 근접하도록, 제1 이온빔(6)의 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다(S2, S3).Then, the current density distribution of the
빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료되면, 그 결과는 제어 장치(8)에서 제어 장치(25)로 송신된다. 여기서 송신되는 조정 결과는, R1과 R2의 2개의 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과 데이터라도 좋지만, R2 영역만의 데이터라도 상관없다. 이것은, R1의 영역에 있어서의 조정 결과 데이터를 이용하여, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 수정하지 않기 때문이다. 환언하면, 서로 겹치는 영역에 위치하는 빔 전류 밀도 분포의 조정 데이터만이 다음 이온빔에 대한 목표 수정에 이용된다. 이러한 사정에서, 송신하는 데이터량을 제한하는 것이 가능하다. 송신 데이터량을 제한하면, 데이터 전송에 걸리는 시간을 생략할 수 있고, 그 만큼 데이터 처리에 걸리는 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.When the adjustment of the beam current density distribution is finished, the result is transmitted from the
이어서, 제어 장치(25)에 의해서 제2 이온빔(16)의 R2의 영역에 관한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 수정한다. 수정된 R2의 영역에 관한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포와, 미리 준비되어 있었던 R3의 영역에 관한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 제어 장치(9)에 송신한다(S5). 여기서 미리 준비되어 있었던 R3의 영역에 관한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포란, 유저 인터페이스(26)로부터의 이온 주입 조건에 따라서 제어 장치(25)에 의해 결정된 목표 분포이다.Next, the
제어 장치(25)로부터의 목표 분포의 데이터를 바탕으로, 제어 장치(9)에 의해서 제2 이온빔(16)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다. 조정 종료 후, 제어 장치(9)로부터 제어 장치(25)에 빔 전류 밀도 분포의 조정 공정이 종료되었음을 나타내는 신호가 송신된다(S6~S8).Based on the data of the target distribution from the
그리고, 제어 장치(25)는, 제어 장치(9)로부터의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 신호를 수신하여, 유리 기판(10)의 반송을 시작한다. 한편, 이 제2 실시형태에서도 제1 실시형태에서 설명한 것과 같이, 각 이온빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 신호를 수신하여, 유리 기판(10)을 반송시키도록 하여, 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시키는 구성으로 하여도 좋다.And the
제2 실시형태에서는, 도 1을 바탕으로 설명한 S1~S8까지의 일련의 처리를 빔 전류 밀도 분포 조정 공정이라고 부르고, 그 공정 사이에 제어 장치(25)에서 실시되는 목표 분포의 수정을 목표 수정 공정이라고 부르고 있다.In the second embodiment, the series of processes from S1 to S8 described based on FIG. 1 is called a beam current density distribution adjusting step, and the correction of the target distribution performed by the
<제3 실시형태> ≪ Third Embodiment >
도 10에는 본 발명의 이온 주입 장치에 따른 제3 실시형태가 나타내어져 있다. 이 실시형태에 있어서도, 제2 실시형태와 마찬가지로, 제1 실시형태와의 차이에 관해서 설명하고, 제1 실시형태와 동일한 구성에 관해서는 그 설명을 생략한다.10, the 3rd Embodiment which concerns on the ion implantation apparatus of this invention is shown. Also in this embodiment, the difference with 1st Embodiment is demonstrated similarly to 2nd Embodiment, and the description is abbreviate | omitted about the structure similar to 1st Embodiment.
제1 실시형태의 이온 주입 장치는 2대의 이온빔 공급 장치를 갖추고 있었지만, 이 제3 실시형태의 이온 주입 장치는 4대의 이온빔 공급 장치를 갖추고 있다. 이 예에서는 이온빔 공급 장치의 대수가 증가한 점이 제1 실시형태와 다르다.Although the ion implantation apparatus of 1st Embodiment was equipped with two ion beam supply apparatuses, the ion implantation apparatus of this 3rd Embodiment is equipped with four ion beam supply apparatuses. This example differs from the first embodiment in that the number of ion beam supply devices is increased.
구체적으로는, 도 1의 이온 주입 장치(1)의 구성에 더하여, 도 10에 도시되는 제3 이온빔 공급 장치(32)와 제4 이온빔 공급 장치(42)가 추가되어 있다.Specifically, in addition to the structure of the
추가적으로 마련된 제3, 제4 이온빔 공급 장치(32, 42)의 구성은, 제1 실시형태에서 설명한 제1 이온빔 공급 장치(2)의 구성과 같기 때문에 설명은 생략한다. 또한, 도 11에는 도 10의 이온 주입 장치(31)의 처리실(11) 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 모습이 나타내어져 있다.Since the structure of the 3rd, 4th ion
제1 실시형태와 비교하여, 이온빔 공급 장치의 대수가 증가함에 따라서, 빔 전류 밀도 분포의 조정 공정 및 목표 수정 공정이 다르다. 이 점에 관해서 이하에 설명한다.As compared with the first embodiment, as the number of ion beam supply devices increases, the adjustment process of the beam current density distribution and the target correction process are different. This point will be described below.
제1 이온빔(6), 제2 이온빔(16)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정에 관해서는 제1 실시형태와 동일하다. 한편, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료된 후, 제어 장치(9)로부터 제어 장치(25)에 대해서는, 제1 실시형태에서 설명한 것과 같은 모든 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료되었음을 나타내는 신호의 송신은 이루어지지 않는다. 이것은 제3 실시형태에 있어서, 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔의 개수가 4 개이기 때문이다. 그 때문에, 여기서는 제2 이온빔(16)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료된 후, 그 때의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과의 데이터가 제어 장치(9)로부터 제어 장치(25)에 송신된다.Adjustment of the beam current density distribution with respect to the
제3 이온빔(36)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 제2 이온빔(16)에 대하여 이루어진 빔 전류 밀도 분포의 조정과 동일하다. 만약을 위해 이에 관해서 설명해 둔다.The adjustment of the beam current density distribution for the
제어 장치(25)에서 제2 이온빔(16)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과 데이터를 수신하여, 제3 이온빔(36)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포가 수정된다. 그 후, 수정된 목표 분포가 제어 장치(38)에 송신된다(S9).The
제어 장치(38)는 수정된 목표 분포에 따라서, 제3 이온빔(36)의 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포에 근접하도록, 빔 프로파일러(37)에서 제3 이온빔(36)의 빔 전류 밀도 분포를 모니터하면서, 이온원(33)(이 경우, 이온원(33)은 멀티필라멘트 타입으로 함)에 구비된 복수의 필라멘트에 흘리는 전류량을 독립적으로 증감시킨다(S10, S11).The
제3 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료되면, 그 때의 빔 전류 밀도 분포의 조정 데이터가 제어 장치(38)로부터 제어 장치(25)에 송신된다(S12). When the adjustment of the beam current density distribution for the third ion beam is completed, the adjustment data of the beam current density distribution at that time is transmitted from the
제어 장치(25)는, 제어 장치(38)로부터의 조정 결과 데이터를 수신하여, 제4 이온빔(46)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 수정한다. The
그 후, 수정된 목표 분포는 제어 장치(25)로부터 제어 장치(39)에 송신된다(S13). 그리고, 제어 장치(39)는 그 수정 데이터를 바탕으로 제4 이온빔(46)에 대한 빔 전류 밀도 분포를 조정하여, 조정이 종료된 단계에서, 제어 장치(39)로부터 제어 장치(25)에 모든 이온빔에 대한 빔 전류 밀도의 조정이 종료되었음을 나타내는 신호가 송신된다(S14~S16).Thereafter, the modified target distribution is transmitted from the
그 후, 제어 장치(25)는 유리 기판(10)의 반송을 시작하게 한다.Thereafter, the
한편, 이 제3 실시형태에서도 제1 실시형태에서 설명한 것과 같이, 각 이온빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 신호를 수신하여, 유리 기판(10)을 반송시키도록 하여, 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시키는 식의 구성으로 하여도 좋다.On the other hand, also in this third embodiment, as described in the first embodiment, the adjustment end signal of the beam current density distribution in each ion beam is received, and the
구체적으로는, X 방향에 있어서, 각 이온빔의 간격이, 유리 기판(10)의 치수보다도 넓은 경우, 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 후(도 10 중의 S4에서 나타내어지는 처리 후), 유리 기판(10)을 제1 이온빔(6)의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 반송시키더라도 좋다. 이 때, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포가 조정 중이라면, 제1 이온빔(6)과 제2 이온빔(16) 사이에서, 유리 기판(10)의 반송을 일단 정지시켜, 유리 기판(10)을 대기시켜 둔다. 그리고, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 후(도 10 중의 S8에서 나타내어지는 처리 후), 다시 유리 기판(10)의 반송을 시작하게 하여, 제2 이온빔(16)을 횡단시킨다. 그 후, 같은 식으로 하여, 제3 이온빔(36)과 제4 이온빔(46)을 횡단시키도록 유리 기판(10)의 반송이 이루어진다. 이러한 유리 기판(10)의 반송을 제어 장치(25)에서 실시할 수 있도록 해 두더라도 좋다.Specifically, in the X direction, when the interval of each ion beam is wider than the dimension of the
이러한 구성을 이용하면, 모든 리본형 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 끝나지 않았더라도, 이미 조정이 끝난 리본형 이온빔을 이용하여, 미리 이온 주입 처리를 해 둘 수 있기 때문에 그 만큼 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.With such a configuration, even if the adjustment of the beam current density distribution in all the ribbon ion beams is not completed, the ion implantation process can be performed in advance using the ribbon ion beam which has already been adjusted. It can shorten the whole time.
제3 실시형태로서 설명한 것과 같이, 제1 실시형태에 있어서의 이온빔 공급 장치의 대수가 증가한 경우라도 문제없이 본 발명을 적용할 수 있음을 이해할 수 있다. 또, 제3 실시형태에서는, 도 10을 바탕으로 설명한 S1~S16의 일련의 처리를 빔 전류 밀도 분포 조정 공정이라고 부르고, 그 공정 사이에 제어 장치(25)에서 실시되는 목표 분포의 수정을 목표 수정 공정이라고 부르고 있다.As described as the third embodiment, it can be understood that the present invention can be applied without any problem even when the number of the ion beam supply devices in the first embodiment is increased. In addition, in 3rd Embodiment, a series of process of S1-S16 demonstrated based on FIG. 10 is called a beam current density distribution adjustment process, and target correction | amendment correct | amends the target distribution performed by the
<제4 실시형태> ≪ Fourth Embodiment &
도 12에 제4 실시형태에 따른 이온 주입 장치의 처리실 내부 모습이 도시되어 있다. 이온빔 공급 장치의 대수를 제외하고, 이 실시형태는 제2 실시형태와 동일하다. 한편, 제4 실시형태에 있어서, ZX 평면에서의 이온 주입 장치의 구성은 도 10에 도시되는 것과 동일하다.12 shows an internal view of the processing chamber of the ion implantation apparatus according to the fourth embodiment. Except for the number of ion beam supply apparatuses, this embodiment is the same as the second embodiment. In addition, in 4th Embodiment, the structure of the ion implantation apparatus in a ZX plane is the same as that shown in FIG.
이 실시형태에서는, 이온빔 공급 장치의 대수가 증가함으로써, 제2 실시형태와 비교하여, 유리 기판 상에서의 겹치는 영역을 구성하는 이온빔의 개수가 다르다.In this embodiment, the number of ion beam supply devices increases, so that the number of ion beams constituting the overlapping regions on the glass substrate is different from that in the second embodiment.
도 12에 기초하여 설명하면, R1의 영역에 있어서는 제1 이온빔(6)의 일부와 제3 이온빔(36)의 일부가 서로 겹치게 된다. 그리고. R2의 영역에 있어서는 제1 이온빔(6)의 일부와 제2 이온빔(16)의 일부와 제3 이온빔(36)의 일부와 제4 이온빔(46)의 일부가 각각 서로 겹치게 된다. 마지막으로, R3의 영역에 있어서 제2 이온빔의 일부와 제4 이온빔(46)의 일부가 서로 겹치게 된다.Referring to FIG. 12, in the region of R1, a part of the
이에 대하여 도 9에 도시된 제2 실시형태에서는, R1과 R3의 영역에 대해서는 이온빔의 겹치기가 이루어지지 않았다. 이러한 차이로부터, 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법이 다르기 때문에, 그 점을 설명한다. 한편, 유리 기판 상에서의 이온빔의 조사 영역(R1~R3)은, 도 9에서 설명한 것과 마찬가지로, 이온빔의 긴 변 방향인 Y 방향을 따라서, 유리 기판(10) 상에 각각 R1~R3의 치수를 가지고서 형성되어 있다.In contrast, in the second embodiment shown in FIG. 9, the ion beams are not overlapped with the regions of R1 and R3. From this difference, since the adjustment method of beam current density distribution differs, the point is demonstrated. On the other hand, the irradiation regions R1 to R3 of the ion beams on the glass substrate have dimensions of R1 to R3 on the
제어 장치 등의 구성은 도 10에 도시된 이온 주입 장치(31)의 것과 변함이 없기 때문에, 이것을 바탕으로 설명한다. 유저 인터페이스(26)에 입력된 이온 주입 조건에 따라서, 제어 장치(25)는 제1 이온빔(6)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 되는 데이터를 송신한다(S1). 이 때, R1의 영역과 R2의 영역에 대응하는 빔 전류 밀도 분포의 목표치(분포)의 데이터는 다르다. 그 이유는 실시형태 2의 부분에서 설명하고 있기 때문에, 여기서는 자세한 설명은 생략한다.Since the configuration of the control device and the like does not change from that of the
그 후, 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포에 근접할 수 있도록, 제어 장치(8)에 의해서 제1 이온빔(6)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다(S2, S3). 조정 종료 후에는, 조정 결과가 제어 장치(8)에서 제어 장치(25)로 송신된다(S4). 여기서 제어 장치(25)에 송신되는 조정 결과는, R1의 영역과 R2의 영역에 대응하는 전류 밀도 분포의 조정 결과이다. 제2 실시형태에서는, R2의 영역에만 대응하는 조정 결과를 송신하더라도 좋은 것으로 했었지만, 제4 실시형태에서는, 그것만으로는 불충분하다. 제4 실시형태에서는 R1의 영역에서도 이온빔의 겹치기가 이루어지기 때문에, R1과 R2 양방에 대응한 전류 밀도 분포의 조정 결과가 송신되어야 한다.Thereafter, the
이어서, 제2 이온빔에 관한 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진다. 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 수신하여, 제어 장치(25)에서 제2 이온빔에 관한 전류 밀도 분포의 목표 분포를 수정한다. 다만, 여기서 수정이 이루어지는 것은, R2의 영역에 대응하는 빔 전류 밀도 분포뿐이다.Next, adjustment of the current density distribution with respect to the second ion beam is made. The adjustment result of the beam current density distribution of the
R3의 영역에 대응하는 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포는, 유저 인터페이스(26)로부터의 이온 주입 조건의 입력을 수신하고, 제어 장치(25)에 의해서 당초에 결정된 목표 분포로부터의 수정은 이루어지지 않는다. 이것은, 제1 이온빔(6)의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 있어서, R3의 영역에 대응하는 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지고 있지 않기 때문이다. 바꿔 말하면, R3의 영역은 먼저 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 제1 이온빔과 겹치지 않기 때문이다.The target distribution of the beam current density distribution corresponding to the region of R3 receives the input of the ion implantation conditions from the
일부가 수정된 제2 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 바탕으로, 제2 이온빔(16)의 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지고, 조정 종료 후, 조정 결과의 데이터가 제어 장치(9)에서 제어 장치(25)로 송신된다(S5~S8).On the basis of the target distribution of the beam current density distribution for the second ion beam, which has been partially modified, adjustment of the beam current density distribution of the
제어 장치(25)는 제3 이온빔(36)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 수정한다. 제3 이온빔(36)의 R2의 영역에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포에 대해서는, 빔 전류 밀도 분포가 조정된 제2 이온빔(16)의 R2에 대응하는 조정 결과를 사용한다. 그리고, 제3 이온빔(36)의 R1의 영역에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포에 대해서는, 빔 전류 밀도 분포가 조정된 제1 이온빔(6)의 R1에 대응하는 조정 결과를 사용한다.The
이와 같이 하여 수정된 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 이용하여, 제3 이온빔(36)의 전류 밀도 분포를 조정하고, 조정 종료 후에는, 제어 장치(38)에서 제어 장치(25)로 조정 결과를 송신한다(S9~S12).The current density distribution of the
그 후, 제3 이온빔(36)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정과 같은 식으로 하여, 제4 이온빔(46)에 관한 빔 전류 밀도 분포를 조정한다(S13~S15). 그리고, 모든 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료되었음을 제어 장치(25)에 알린다(S16).Thereafter, the beam current density distribution with respect to the
그 후, 제어 장치(25)는 유리 기판(10)의 반송을 시작하게 한다. 한편, 이 제4 실시형태에서도 제3 실시형태에서 설명한 것과 같이, 각 이온빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 종료 신호를 수신하여, 유리 기판(10)을 반송시키도록 하여, 이온 주입 처리 전체에 걸리는 시간을 단축시키는 구성으로 하여도 좋다.Thereafter, the
제4 실시형태로서 설명한 것과 같이, 제2 실시형태에 있어서의 이온빔 공급 장치의 대수가 증가한 경우라도 문제없이 본 발명을 적용할 수 있음을 이해할 수 있다. 한편, 제4 실시형태에서는, 도 10을 바탕으로 설명한 S1~S16의 일련의 처리를 빔 전류 밀도 분포 조정 공정이라 부르고, 이 공정 사이에 제어 장치(25)에서 실시되는 목표 분포의 수정을 목표 수정 공정이라고 부르고 있다.As described as the fourth embodiment, it can be understood that the present invention can be applied without any problem even when the number of the ion beam supply devices in the second embodiment is increased. On the other hand, in 4th Embodiment, a series of process of S1-S16 demonstrated based on FIG. 10 is called a beam current density distribution adjustment process, and target correction is correct | amended by the
<그 밖의 변형예> <Other Modifications>
제2, 제3 실시형태에 대해서는 제1 실시형태에 대한 상이점을, 제4 실시형태에 대해서는 제2 실시형태에 대한 상이점을 중심으로 설명해 왔지만, 근본인 제1 실시형태와 공통되는 구성에 관해서는 제1 실시형태에서 설명한 여러 가지 변형예를 적용할 수 있음은 물론이다.Although the difference with respect to 1st Embodiment was demonstrated about 2nd, 3rd embodiment centering on the difference with respect to 2nd Embodiment about the 4th embodiment, about the structure common to 1st Embodiment which is fundamental, It goes without saying that the various modifications described in the first embodiment can be applied.
본 발명의 제1~제4 실시형태에서는, 유리 기판의 전체면에 걸쳐 균일한 이온 주입량 분포를 실현하는 예에 관해서 설명해 왔지만, 예컨대 공지기술인 일본 특허 공개 2005-235682호 공보의 도 9에 기재된 바와 같이, 유리 기판의 반송 방향을 따라서 주입량의 분포를 다르게 해 놓더라도 좋다. 그와 같은 주입량 분포였다고 해도, 이온빔이 서로 겹침으로써 미리 결정된 주입량 분포를 실현하는 경우에는, 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.In the first to fourth embodiments of the present invention, an example of realizing a uniform ion implantation amount distribution over the entire surface of the glass substrate has been described. For example, as described in FIG. 9 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-235682, which is a known technique. Similarly, distribution of injection amount may be made different along the conveyance direction of a glass substrate. Even with such an injection amount distribution, of course, the present invention can be applied when the predetermined injection amount distribution is realized by overlapping the ion beams.
또한, 본 발명의 제1~제4 실시형태에서는, 처리실(11)을 하나의 방으로 하고 있지만, 이것을 이온빔 공급 장치마다 따로따로의 방으로서 형성하더라도 좋다. 그 경우, 각 처리실 사이에 기판을 대기시키기 위한 처리실을 마련해 두더라도 좋다. 나아가서는, 각 처리실 사이 또는 처리실과 대기실 사이에 게이트 밸브를 설치해 놓고서, 각 방의 분위기를 독립적으로 조정할 수 있게 해 두더라도 좋다.In the first to fourth embodiments of the present invention, the
게다가, 본 발명의 제1~제4 실시형태에서는, 유리 기판의 반송 속도를 일정하게 하여 설명해 왔지만, 이 반송 속도는 가변으로 하여도 좋다. 예컨대, 이온빔마다 유리 기판의 반송 속도를 변경하더라도 좋고, 이온빔을 유리 기판이 횡단하는 중에 그 반송 속도를 특정한 함수에 따라서 가변으로 하더라도 좋다.In addition, although the conveyance speed of a glass substrate was demonstrated and demonstrated in the 1st-4th embodiment of this invention, this conveyance speed may be made variable. For example, the conveyance speed of a glass substrate may be changed for every ion beam, and the conveyance speed may be changed according to a specific function while the glass substrate traverses an ion beam.
또한, 공지기술로서 알려져 있는 것과 같이 멀티필라멘트에 흘리는 전류를 조정하거나, 전계렌즈의 전극에 인가하는 전압을 조정하거나, 자계렌즈의 코일에 흘리는 전류를 조정하거나 하여, 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포가, 임의의 불균일한 분포가 되도록 조정되고 있더라도 상관없다. 이온빔의 유리 기판 상에서의 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 결정된 주입량 분포를 실현시킬 때의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 따른 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 유리 기판의 반송 속도나 전류 밀도 분포가 어떠한 것이라도 좋음은 물론이다. 그리고, 전술한 것 이외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량 및 변경을 행하더라도 좋음은 물론이다.In addition, as known in the art, the current flowing through the multifilament is adjusted, the voltage applied to the electrode of the field lens is adjusted, or the current flowing through the coil of the magnetic field lens is adjusted to adjust the current flowing in the long side direction of the ion beam. Even if the beam current density distribution is adjusted so that it may become arbitrary nonuniform distribution. The conveyance of a glass substrate in the range which does not deviate from the summary of this invention by adjustment of the beam current density distribution at the time of overlapping the irradiation area | region on an glass substrate of an ion beam, and realizing a predetermined injection amount distribution on a glass substrate. Of course, any speed or current density distribution may be good. Incidentally, various modifications and changes may be made within the scope not departing from the gist of the present invention other than the above.
1 : 이온 주입 장치 2 : 제1 이온빔 공급 장치
6 : 제1 이온빔 8 : 제어 장치
9 : 제어 장치 10 : 유리 기판
12 : 제2 이온빔 공급 장치 16 : 제2 이온빔
25 : 제어 장치1: ion implantation apparatus 2: first ion beam supply apparatus
6: first ion beam 8: control device
9: control device 10: glass substrate
12. Second ion
25 control device
Claims (4)
상기 처리실 내에 배치되어, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와,
상기 이온빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되어, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 구비한 이온 주입 장치에서,
상기 복수 개의 리본형 이온빔에 대하여, 미리 정해진 순서로, 상기 빔 프로파일러에 의한 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과에 기초하여, 이온빔마다 정해져 있는 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포가 되도록 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 조정하는 빔 전류 밀도 분포 조정 공정과,
상기 빔 전류 밀도 분포 조정 공정 사이에서, 또한 2번째 이후의 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지기 전에, 앞서 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 이온빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 이용하여, 이제부터 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔에 있어서 조정 목표가 되는 상기 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포를 수정하는 목표 수정 공정과,
상기 처리실 내에서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 방법. A plurality of ion beam supply devices for supplying a plurality of ribbon ion beams into a processing chamber,
A beam profiler disposed in the processing chamber for individually measuring a beam current density distribution in a long side direction of the plurality of ribbon ion beams;
In the ion implantation device which is provided for each of the ion beam supply device, and provided with a beam current density distribution adjusting means for adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler,
The beam current density distribution adjusting means for the plurality of ribbon ion beams in a predetermined order so as to be a predetermined beam current density distribution determined for each ion beam based on a measurement result of the beam current density distribution by the beam profiler Beam current density distribution adjusting process to adjust the
The adjustment result of the beam current density distribution in the ion beam in which the beam current density distribution has been previously adjusted before the beam current density distribution is adjusted between the beam current density distribution adjusting steps and before the second and subsequent ion beams is made. A target correction step of correcting the predetermined beam current density distribution serving as an adjustment target in the ion beam from which the beam current density distribution is now adjusted;
And a glass substrate conveying step of conveying the glass substrate in a direction intersecting a long side direction of the plurality of ribbon ion beams in the processing chamber.
상기 처리실 내에 배치되어, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와,
상기 이온빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되어, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 구비한 이온 주입 장치로서,
상기 복수 개의 리본형 이온빔에 대하여, 미리 정해진 순서로, 상기 빔 프로파일러에 의한 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과에 기초하여, 이온빔마다 정해져 있는 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포가 되도록 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 조정하고,
상기 빔 전류 밀도 분포 조정 수단을 조정하는 사이에서, 또한 2번째 이후의 이온빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지기 전에, 앞서 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어진 이온빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 이용하여, 이제부터 빔 전류 밀도 분포의 조정이 이루어지는 이온빔에 있어서 조정 목표가 되는 상기 미리 결정된 빔 전류 밀도 분포를 수정하고,
상기 처리실 내에서, 상기 복수 개의 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 유리 기판을 반송시키도록 구성되는 제어 장치를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치. A plurality of ion beam supply devices for supplying a plurality of ribbon ion beams into a processing chamber,
A beam profiler disposed in the processing chamber for individually measuring a beam current density distribution in a long side direction of the plurality of ribbon ion beams;
An ion implantation apparatus provided separately for each of the ion beam supply devices, and having a beam current density distribution adjusting means for adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler,
The beam current density distribution adjusting means for the plurality of ribbon ion beams in a predetermined order so as to be a predetermined beam current density distribution determined for each ion beam based on a measurement result of the beam current density distribution by the beam profiler Adjust the
The adjustment of the beam current density distribution in the ion beam in which the adjustment of the beam current density distribution has been made before the adjustment of the beam current density distribution is made between adjusting the beam current density distribution adjusting means and before the adjustment of the beam current density distribution is also performed for the second and subsequent ion beams. Using the result, the predetermined beam current density distribution which is the adjustment target for the ion beam from which the beam current density distribution is adjusted from now on, is modified,
And a control device configured to convey the glass substrate in a direction that intersects the long side direction of the plurality of ribbon ion beams in the processing chamber.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2010-092055 | 2010-04-13 | ||
JP2010092055A JP5316899B2 (en) | 2010-04-13 | 2010-04-13 | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110114414A KR20110114414A (en) | 2011-10-19 |
KR101119795B1 true KR101119795B1 (en) | 2012-07-12 |
Family
ID=44779114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20100087501A KR101119795B1 (en) | 2010-04-13 | 2010-09-07 | Ion implanting method and ion implanting apparatus |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5316899B2 (en) |
KR (1) | KR101119795B1 (en) |
CN (1) | CN102222595B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5477652B2 (en) * | 2010-09-07 | 2014-04-23 | 日新イオン機器株式会社 | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
CN105575748B (en) * | 2015-12-11 | 2017-11-21 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | A kind of method for improving heavy caliber ion gun ion beam current uniformity |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006100205A (en) | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Showa Shinku:Kk | Ion gun and frequency adjusting device of piezo-electric element using it |
JP2008243765A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ion implantation apparatus |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63279552A (en) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Nissin Electric Co Ltd | Ion beam irradiation device |
JPH08225938A (en) * | 1995-02-22 | 1996-09-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Ion shower doping device |
JPH0974068A (en) * | 1995-09-07 | 1997-03-18 | Hitachi Ltd | Manufacture of thin film semiconductor element |
US5825038A (en) * | 1996-11-26 | 1998-10-20 | Eaton Corporation | Large area uniform ion beam formation |
JPH1116967A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Hitachi Ltd | Sample inspection device |
JP2005347543A (en) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Sharp Corp | Method and device for ion doping |
US20070063147A1 (en) * | 2004-06-14 | 2007-03-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Doping device |
US7078707B1 (en) * | 2005-01-04 | 2006-07-18 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion beam scanning control methods and systems for ion implantation uniformity |
JP2007123056A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ion implantation device and ion implantation control method |
GB2438893B (en) * | 2006-06-09 | 2010-10-27 | Applied Materials Inc | Ion beams in an ion implanter |
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 |
JP2009152002A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | Ion beam irradiation device |
-
2010
- 2010-04-13 JP JP2010092055A patent/JP5316899B2/en active Active
- 2010-08-25 CN CN 201010262386 patent/CN102222595B/en active Active
- 2010-09-07 KR KR20100087501A patent/KR101119795B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006100205A (en) | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Showa Shinku:Kk | Ion gun and frequency adjusting device of piezo-electric element using it |
JP2008243765A (en) | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Ion implantation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5316899B2 (en) | 2013-10-16 |
KR20110114414A (en) | 2011-10-19 |
CN102222595A (en) | 2011-10-19 |
CN102222595B (en) | 2013-10-23 |
JP2011222386A (en) | 2011-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8710469B2 (en) | Ion implantation method and ion implantation apparatus | |
KR100809138B1 (en) | Ion implanting apparatus | |
KR20150059119A (en) | High energy ion implanting device, beam current regulating device, and beam current regulating method | |
KR102481640B1 (en) | Ion implanting device | |
KR102354414B1 (en) | Ion implantation apparatus and control method of ion implantation apparatus | |
KR20140140479A (en) | High energy ion implanting device | |
US9165772B2 (en) | Ion implantation method and ion implantation apparatus | |
KR101119795B1 (en) | Ion implanting method and ion implanting apparatus | |
KR20130087441A (en) | Ion implantation method and ion implantation apparatus | |
US20130157390A1 (en) | Ion implantation method and ion implantation apparatus | |
KR101161087B1 (en) | Adjustment target setup method of beam current density distribution and ion implanting apparatus | |
KR101122823B1 (en) | Ion implanting apparatus and method for coordinating beam current density distribution | |
CN102751155A (en) | Beam transmission system and beam transmission method | |
CN102194637A (en) | Ion implantation system and method | |
KR101167474B1 (en) | Method of ion implantation and system the same | |
KR20110067488A (en) | Implanter | |
TW201349548A (en) | Method for manufacturing a solar cell and apparatus for manufacturing the same | |
CN110735116A (en) | Negative ion irradiation device and method for controlling negative ion irradiation device | |
KR101420058B1 (en) | Mask and ion beam irradiation apparatus | |
CN102891207A (en) | Beam conveying system used for solar wafer doping | |
KR102116714B1 (en) | Thermal Treatment Device Having a Separable chamber for substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140829 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160119 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |