KR101122823B1 - 이온 주입 장치 및 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 m(m은 2 이상의 정수)개의 리본형 이온 빔에 의한 유리 기판 상에서의 조사 영역을 적어도 부분적으로 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 실현하는 이온 주입 장치에 있어서, 각 리본형 이온 빔의 빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정한다.
각 리본형 이온 빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포가 조정 목표로 하는 목표 분포를 설정하고, 미리 결정된 순서에 따라서, 1번째부터 m-1번째까지의 리본형 이온 빔에 대하여, 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위내에 들어가도록 조정한다. 그 후, 각 리본형 이온 빔에 대한 조정 결과를 합산한 분포와 m개의 이온 빔에 대하여 설정된 목표 분포를 합산한 분포의 차이에 따라서, m번째의 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 새로운 목표 분포를 설정하고, 이 새로운 목표 분포에 대하여 제2 허용 범위내에 들어가도록, m번째의 빔 전류 밀도 분포를 조정한다.

Description

이온 주입 장치 및 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법{ION IMPLANTING APPARATUS AND METHOD FOR COORDINATING BEAM CURRENT DENSITY DISTRIBUTION}

본 발명은 복수의 리본형 이온 빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 형성시키는 이온 주입 장치 및 상기 이온 주입 장치에서 이용되는 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 것이다.

최근, 액정 텔레비젼으로 대표되는 액정 제품의 대형화가 현저하다. 반도체 제조 공정에서는, 하나의 처리 공정에서 보다 많은 액정 패널을 처리하기 위해, 유리 기판의 치수를 크게 하고, 대형 유리 기판으로부터 액정 패널을 다면취하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 반도체 제조 장치의 하나인 이온 주입 장치에 관해서도, 이러한 대형 유리 기판에 대한 대응이 요구되고 있다.

이러한 요망에 대응하기 위해, 지금까지 특허문헌 1에 기재된 이온 주입 장치가 개발되어 왔다.

특허문헌 1에는, 유리 기판의 치수보다 작은 2개의 이온 빔을 이용하여, 유리 기판의 전체면에 이온 주입 처리를 실시하는 기술이 개시되어 있다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에서는, 일례로서, 서로 직교하는 3방향(X, Y, Z 방향)이 각각, 이온 빔의 짧은 변 방향, 이온 빔의 긴 변 방향, 이온 빔의 진행 방향으로 정의되어 있다. 2개의 이온 빔은, X 방향에서 서로 이격된 위치에, Y 방향에서 유리 기판 상에서의 각 이온 빔에 의한 조사 영역이 부분적으로 겹치도록 서로의 중심 위치를 옮겨, 유리 기판에 대한 이온 주입 처리가 실시되는 처리실 내에 조사되고 있다. 그리고, 이러한 이온 빔을 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 실현하기 때문에, 유리 기판 상에 조사되는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포는, 특허문헌 1의 도 6에 나타나 있는 바와 같이 2개의 이온 빔이 서로 겹치는 영역을 포함하여, Y 방향을 따라서, 전체가 대략 균일한 빔 전류 밀도 분포가 되도록 조정되어 있다.

일본 특허 공개 제2009-152002호 공보(도 1, 도 3, 도 6, 단락 0077～0088)

일반적으로, 이온 빔이 서로 겹치는 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 1개의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 경우에 비하여, 조정 대상이 되는 파라미터의 수가 많아 복잡하다. 조정이 복잡한 경우, 되는대로 마구 조정한다면, 조정이 종료될 때까지 상당한 시간을 요하게 된다. 또, 빔 전류 밀도 분포의 조정에 시간이 걸리면, 이온 주입 장치의 스루풋(처리 능력)의 저하를 초래하는 등의 문제도 일어날 수 있다.

그러나, 특허문헌 1에서, 이온 빔이 서로 겹치는 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 관해서는, 다른 영역(서로 겹치지 않는 영역)에서의 빔 전류 밀도 분포와 거의 같아지도록 조정하는 정도로만 기재되어 있고, 구체적으로 어떻게 조정을 하면 효율이 좋은 조정이 되는지에 관해서는 밝혀져 있지 않다.

따라서 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 복수의 이온 빔이 서로 겹치는 영역에서, 각 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정하기 위한 제어 장치를 포함하는 이온 주입 장치와 상기 이온 주입 장치에서 이용되는 빔 전류 밀도 분포 조정 방법을 제공하는 것을 주요 소기(所期) 과제로 한다.

즉, 본 발명에 따른 이온 주입 장치는, m(m은 2 이상의 정수)개의 리본형 이온 빔을 공급하는 m개의 이온 빔 공급 장치와, 처리실 내에 배치되고, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와, 상기 이온 빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되고, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 부재와, 상기 처리실 내에서, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향과 교차시키도록 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 기구와, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 부재를 제어하고, 상기 유리 기판 반송 기구에 의해 반송되는 상기 유리 기판 상에, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 의한 조사 영역을 적어도 부분적으로 서로 겹치게 하여, 미리 결정된 주입량 분포를 실현하는 제어 장치를 포함하는 이온 주입 장치로서, 상기 제어 장치는, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 대하여 상기 빔 전류 밀도 분포가 조정 목표로 하는 목표 분포를 개별적으로 설정하는 기능과, 미리 결정된 순서에 따라서, 개개의 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위내에 들어가도록 m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 제어하는 기능과, m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 조정이 끝난 빔 전류 밀도 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 m번째까지의 상기 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이에 따라서, m번째의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 새로운 목표 분포를 설정하고, 새로운 목표 분포에 대하여, 상기 제1 허용 범위보다 작은 제2 허용 범위내에 들어가도록, 상기 m번째의 빔 전류 밀도 분포를 제어하는 기능을 갖춘 장치인 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 따른 빔 전류 밀도 분포 조정 방법은, m(m은 2 이상의 정수)개의 리본형 이온 빔을 공급하는 m개의 이온 빔 공급 장치와, 처리실 내에 배치되고, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와, 상기 이온 빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되고, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 부재와, 상기 처리실 내에서, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향과 교차시키도록 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 기구를 포함하는 이온 주입 장치에 있어서, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 부재를 이용하여, 상기 유리 기판 반송 기구에 의해 반송되는 상기 유리 기판 상에, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 의한 조사 영역을 적어도 부분적으로 서로 겹치게 하여, 미리 결정된 주입량 분포를 실현하기 위해, 각 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 방법으로서, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 대하여 상기 빔 전류 밀도 분포가 조정 목표로 하는 목표 분포를 개별적으로 설정하는 공정과, 미리 결정된 순서에 따라서, 개개의 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위내에 들어가도록 m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 공정과, m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 조정이 끝난 빔 전류 밀도 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 m번째까지의 상기 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이에 따라서, m번째의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 새로운 목표 분포를 설정하고, 새로운 목표 분포에 대하여, 상기 제1 허용 범위보다 작은 제2 허용 범위내에 들어가도록, 상기 m번째의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 것이라면, 복수의 이온 빔이 서로 겹치는 영역에서, 각 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다.

예를 들어, 상기 이온 주입 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, n(n은 정수, 2≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 상기 제1 허용 범위보다 넓은 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 기능과, 상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 되도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 기능을 더 포함하는 장치이어도 좋다.

한편, 상기 이온 주입 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, n(n은 정수, 1≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 기능과, 상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 기능을 더 포함하는 장치이어도 좋다.

또, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 방법은, n(n은 정수, 2≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 상기 제1 허용 범위보다 넓은 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 공정과, 상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 공정을 더 포함하여도 좋다.

한편, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 방법은, n(n은 정수, 1≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 공정과, 상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 공정을 더 포함하여도 좋다.

상기 구성을 갖는 이온 주입 장치나 빔 전류 밀도 분포 조정 방법이라면, 이온 빔의 개수가 증가했다 하더라도, m번째의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정시에, 1번째부터 m-1번째까지의 이온 빔에 대하여 행해진 빔 전류 밀도 분포의 조정시에 생긴 목표 분포와의 어긋남량을 문제없이 보상할 수 있다.

이러한 것이라면, 복수의 이온 빔이 서로 겹치는 영역에서, 각 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이온 주입 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조(粗)조정에 관한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 미(微)조정에 관한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 흐름도이다.
도 6은 도 1에 기재된 제1～제3 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 일례이다.
도 7은 도 6에 기재된 제1～제3 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 합한 모습을 도시한다.
도 8은 도 1에 기재된 제4 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 일례를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 흐름도로, 도 10의 흐름도에 기재된 A에 계속되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 흐름도로, 도 9의 흐름도에 기재된 A로부터 계속되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 흐름도로, 도 12의 흐름도에 기재된 A에 계속되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법에 관한 흐름도로, 도 11의 흐름도에 기재된 A로부터 계속되는 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 이온 주입 장치(1)의 일실시예를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다. 이들 도면을 기초로 본 발명의 일실시예에 따른 이온 주입 장치의 전체 구성을 설명한다.

본 발명에서, X 방향을 기판의 반송 방향, Y 방향을 이온 빔의 긴 변 방향, Z 방향을 처리실 내에서 유리 기판에 조사되는 이온 빔의 진행 방향으로 하고, 이들 방향은 서로 직교하고 있다. 또, 본 발명에서 리본형 이온 빔이란, 이온 빔의 진행 방향에 직교하는 평면에서 이온 빔을 절단한 경우에, 그 단면이 대략 직사각형인 이온 빔을 지칭한다.

도 1에 기재된 이온 주입 장치(1)는, 주로 처리실(11)과 일점쇄선에 의해 둘러싸인 제1 이온 빔 공급 장치(2), 제2 이온 빔 공급 장치(12), 제3 이온 빔 공급 장치(32) 및 제4 이온 빔 공급 장치(42)로 구성되어 있다. 제1～제4 이온 빔 공급 장치는, 각각 제1 이온 빔(6), 제2 이온 빔(16), 제3 이온 빔(36) 및 제4 이온 빔(46)을 처리실(11) 내에 공급하기 위한 장치이다.

이온 빔 공급 장치에 관해 간단히 설명한다. 제1～제4 이온 빔 공급 장치를 구성하는 이온원(3, 13, 33, 43), 질량 분석 마그넷(4, 14, 34, 44) 및 분석 슬릿(5, 15, 35, 45)은, 각각 동일한 성능의 공급 장치이어도 상관없고, 상이한 성능의 공급 장치이어도 좋다. 여기서는, 제1 이온 빔 공급 장치(2)의 구성을 대표로 설명하고, 다른 공급 장치에 관한 설명은 중복되므로 생략한다.

제1 이온 빔 공급 장치(2)는, 이온원(3)을 포함하며, 이 이온원(3)으로부터 제1 이온 빔(6)이 인출된다. 이온원(3)으로부터 인출된 제1 이온 빔(6)에는 여러가지 이온이 혼재되어 있다. 그 중, 원하는 이온만을 유리 기판(10)에 조사시키기 위해, 질량 분석 마그넷(4)과 분석 슬릿(5)을 협동시켜, 원하는 이온과 그 밖의 이온을 분리한다. 이 분리는, 이온마다의 질량수의 차이를 이용하여, 분석 슬릿(5)을 원하는 이온만이 통과할 수 있도록 질량 분석 마그넷(4)에서의 제1 이온 빔의 편향량을 조정함으로써 행해진다.

제1 이온 빔 공급 장치(2)로부터 공급되는 제1 이온 빔(6)은, 처리실(11) 내에 설치된 빔 프로파일러(7)에 의해, 긴 변 방향(Y 방향)에서의 빔 전류 밀도 분포가 측정된다. 이 빔 프로파일러의 예로는, 공지의 패러데이 컵을 Y 방향을 따라서 복수개 배열한 다점 패러데이나 Y 방향을 따라서 이동 가능한 단일 패러데이 컵을 이용하는 것을 생각할 수 있다.

상기 설명에서는 이온 빔 공급 장치로서, 질량 분석 마그넷이나 분석 슬릿을 포함하는 구성의 공급 장치에 관해 설명했지만, 이들을 포함하지 않는 타입의 이온 빔 공급 장치이어도 좋다.

일례로서, 유리 기판의 반송에 관해서는 다음에 나타낸 바와 같이 행해진다.

제1 진공 예비실(22)의 대기측에 위치하는 게이트 밸브(20)가 열린다. 그 후, 유리 기판(10)은 대기측에 설치된 도시되지 않은 반송 로보트에 의해 제1 진공 예비실(22) 내에 반입된다. 이 때, 제1 진공 예비실(22)과 처리실(11) 사이에 위치하는 게이트 밸브(18)는, 처리실(11)측이 대기에 개방되지 않도록 닫혀 있다.

유리 기판(10)이 제1 진공 예비실(22) 내에 반입된 후, 게이트 밸브(20)가 닫혀, 도시되지 않은 진공 펌프에 의해, 제1 진공 예비실(22) 내가 처리실(11)과 동일한 정도의 진공도(압력)가 될 때까지 진공 배기된다.

제1 진공 예비실(22) 내의 진공도가 처리실(11)과 동일한 정도가 된 후, 게이트 밸브(18)가 열린다. 그리고, 유리 기판(10)은 처리실(11) 내에 반입되어, 화살표 A로 기재되는 방향으로 제1 이온 빔(6), 제2 이온 빔(16)을 가로지르도록 처리실 내에 반송된다. 이것에 의해 유리 기판(10)에 대한 이온 주입 처리가 달성된다.

그 후, 유리 기판(10)은, 게이트 밸브(19)를 통과하여, 제2 진공 예비실(23) 내에 반입된다. 여기서, 게이트 밸브(19)는, 처리실(11) 내에서의 유리 기판(10)에 대한 이온 주입 처리중 또는 이온 주입 처리후의 적당한 타이밍에서 개방되는 것으로 한다.

제2 진공 예비실(23) 내로의 유리 기판(10)의 반입이 완료된 후, 게이트 밸브(19)가 닫힌다. 이 때, 제2 진공 예비실(23)의 대기측에 위치하는 게이트 밸브(21)는 닫혀 있다. 그리고, 제2 진공 예비실(23)을 밀폐한 다음, 실내의 분위기가 대기압과 동일한 정도가 될 때까지, 도시되지 않은 진공 펌프에 의해 제2 진공 예비실(23)의 압력 조정이 이루어진다.

제2 진공 예비실(23)의 실내가 대기압이 된 후, 게이트 밸브(21)가 열려, 대기측에 설치된 도시되지 않은 반송 로보트에 의해, 유리 기판(10)의 대기측으로의 반출이 행해진다.

도 2는 도 1의 처리실(11) 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.

유리 기판(10)의 반송 기구의 일례로는, 도 2에 나타낸 바와 같이 유리 기판(10)을 유지하는 홀더(24)의 하면에 바퀴를 설치해 두고, 이 바퀴가 제1, 제2 진공 예비실(22, 23), 처리실(11) 내에 배치된 도시되지 않은 레일 위를 굴러감으로써, X 방향을 따라서 홀더(24)를 이동시키는 것이 가능해진다. 이 경우, 모터 등의 홀더(24)를 이동시키기 위한 동력원을 별도로 준비해 둔다. 유리 기판(10)의 왕복 반송을 고려한 경우, 동력원이 모터라면 정역의 회전이 가능한 구성으로 해 두는 것이 바람직하다.

Y 방향에서, 제1～제4 이온 빔은 유리 기판(10)보다 긴 치수를 갖고 있다. 그 때문에, 유리 기판(10)이 도 2에 나타낸 화살표 A의 방향으로, 제1 진공 예비실(22)로부터 제2 진공 예비실(23)에 반송된 경우, 유리 기판의 전체면에서 각 이온 빔에 의한 조사 영역은 서로 겹친다. 도 2 중에 기재된 제1～제4 이온 빔을 각각 둘러싸고 있는 파선은, 각 이온 빔 공급 장치로부터 처리실(11)내에 이온 빔을 공급하기 위한 공급 경로(빔 라인)의 외형을 나타내고 있다.

이온 주입 처리에서, 유리 기판(10) 상에 형성되는 이온 주입량의 분포와 이온 빔의 전류 밀도 분포와 유리 기판의 반송 속도는, 각각이 밀접하게 관련되어 있다. 일반적으로 말하면, 이온 주입량(도우즈량이라고도 함)은, 이온 빔의 전류 밀도(전류량으로 나타내는 경우도 있음)에 비례하고, 피조사 대상물(여기서는 유리 기판)이 이온 빔을 가로지를 때의 속도에 반비례한다.

예를 들어, 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 방향에서의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 대략 균일하게 하면, 유리 기판 전체면에 걸친 이온 주입량의 분포도 대략 균일해진다.

보다 구체적으로 설명하면, 유리 기판 전체면에 걸쳐 이온 주입량의 분포를 대략 균일하게 하기 위해서는, 도 2에서 유리 기판(10)이 이온 빔의 짧은 변 방향을 따라서 일정 속도로 이동하는 경우, 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 대략 균일하게 해 두면 좋다. 이 경우, 이온 빔의 짧은 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포는 균일하지 않아도 좋다. 유리 기판(10)의 반송 방향과 대략 일치하는 이온 빔의 짧은 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포의 불균일은, 유리 기판의 반송에 따라 적분되어 진다. 그 때문에, 불균일이 있다 하더라도, 이온 빔의 짧은 변 방향에서, 최종적으로는 어느 일정량의 주입이 이루어지게 되므로, 이온 빔의 짧은 변 방향에서의 빔 전류 밀도의 균일성은 고려할 필요는 없다.

또, 유리 기판(10)을 반송시켰을 때, 유리 기판 상에 조사되지 않는 이온 빔의 양단부에서의 빔 전류 밀도 분포는, 유리 기판 상에서의 주입량 분포와 관계없기 때문에, 어떠한 분포이어도 상관없다.

도 2의 예에서는, 이온 빔의 긴 변 방향과 직교하도록 유리 기판을 반송시키고 있지만, 유리 기판을 반송하는 방향은 반드시 직교에 한정되지 않는다. 예를 들어, 대략 직교하는 방향으로 유리 기판을 반송시킨 경우라 하더라도, 유리 기판 상에 형성되는 미리 정해진 주입량 분포에 대하여 설정된 허용 범위내에서의 이온 주입 처리를 실현할 수 있기 때문이다. 유리 기판 상에 형성되는 주입량 분포의 허용 범위와의 비율로, 이온 빔의 긴 변 방향에 대하여 어느 정도 기울어진 반송이 허용되는지가 결정되게 된다. 이것을 고려하여, 본 발명에서는, 유리 기판의 반송 방향을 이온 빔의 긴 변 방향과 교차하는 방향으로 하고 있다.

다음으로, 전술한 빔 전류 밀도의 조정 방법에 관해 설명한다.

각 이온 빔 공급 장치에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 예를 들어, 공지기술로서 알려져 있는 멀티 필라멘트를 갖는 이온원을 이용하여, 필라멘트에 흘리는 전류량을 증감시킨다.

구체적으로는, 도 1에 나타내는 이온 빔 공급 장치의 이온원을 Y 방향을 따라서 복수의 필라멘트가 배열된 멀티 필라멘트 타입의 이온원으로 해 둔다. 그 다음, 빔 프로파일러에 의한 Y 방향에서의 이온 빔의 측정 영역과, 각 이온원에 설치된 필라멘트를 대응시켜 둔다.

여기서의 대응이란, 예를 들어, 빔 프로파일러가 16개의 패러데이 컵으로 구성되어 있는 것으로 한 경우, 빔 프로파일러를 패러데이 컵 4개로 구성되는 4개의 영역으로 나누고, 각 영역에 대하여 필라멘트 1개(각 이온원에서, 필라멘트는 모두 Y 방향을 따라서 4개 있음)를 대응시켜 두는 것을 의미한다.

도 3, 4에는, 상기 대응 관계의 필라멘트와 패러데이 컵이 나타나 있다. 도면의 종축은 빔 전류 밀도를 나타내고, 횡축은 Y 방향으로서, O1와 O2 사이의 치수는 유리 기판의 치수와 일치하고, 원점 O은 Y 방향에서의 이온 빔의 일단부와 일치한다. 종축, 횡축에 관한 설정은, 후술하는 도 6～8에서도 동일하다. 그리고, 이러한 구성에서, 빔 전류 밀도 분포의 조정은 조조정과 미조정과 같이 2단계로 나눠 행해지고 있다.

빔 전류 밀도 분포를 조정함에 있어서는, 조정 목표로 하는 분포(균일한 분포의 경우는 값)와 그 분포를 중심으로 하여 미리 정해진 허용 범위(2ε)가 설정되어 있기 때문에, 그 허용 범위내에 들어가도록 각 영역에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 증감시킨다.

예를 들어, 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 일률적으로 증가시킨 경우, 도 3 중의 빔 전류 밀도 분포(D)는 빔 전류 밀도가 증가하는 방향으로 평행 이동한다. 반대로, 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 일률적으로 감소시킨 경우, 도 3 중의 빔 전류 밀도 분포(D)는 빔 전류 밀도가 감소하는 방향으로 평행 이동한다.

도 3에 나타내는 목표 분포는 균일한 분포이다. 예를 들어, 현재의 빔 전류 밀도 분포(D)를 Y 방향에서 평균화해 두고, 평균화한 빔 전류 밀도 분포를 목표 분포와 대강 일치시키도록, 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 일률적으로 증가시키는 조작을 행한다. 그 결과, D1로 표시되는 분포가 된 것으로 한다. 그 경우, D1은 목표 분포에 대한 허용 범위내에 있기 때문에, 이것으로 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료한다.

전술한 바와 같이 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 일률적으로 증감시켜, 빔 전류 밀도 분포를 높이고 낮추는 조작을, 조조정이라고 부르고 있다.

한편, 상기 조조정을 했다 하더라도, 빔 전류 밀도 분포가 여전히 목표 분포에 대하여 설정되어 있는 허용 범위내에 들어가지 않는 경우가 있다. 이 경우는, 허용 범위내에 들어가도록, 조조정에 이어 미조정이 행해지게 된다. 도 4에는, 그 양상이 묘사되어 있다.

도 4에 나타낸 빔 전류 밀도 분포는, 영역 1에서 허용 범위를 상회하고 있고, 영역 3에서 허용 범위를 하회하고 있다. 그 때문에, 영역 1에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 감소시키고, 영역 3에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 증가시킨다. 이 때, 필라멘트에 흘리는 전류를 작은 단위로 변화시키거나, 연속적으로 변화시킨다. 이렇게 함으로써, 빔 전류 밀도 분포 전체를 조금씩 목표치에 근접하게 하는 조작을 한다. 이렇게 하여, 각 영역에서 필라멘트에 흘리는 전류량을 조정하는 조작이 미조정에 해당한다.

전술한 바와 같은 조조정, 미조정에 의한 조정 방법 이외에, 다음과 같은 조정 방법을 이용하여 빔 전류 밀도 분포를 조정하도록 해도 좋다.

빔 전류 밀도 분포를 조정할 때, 빔 프로파일러로 빔 전류 밀도 분포를 모니터하면서 필라멘트에 흘리는 전류량을 조정한다. 목표로 하는 분포와 실측된 분포의 어긋남량이 큰 경우, 필라멘트에 흘리는 전류량을 작은 단위로 변화시키거나 연속적으로 변화시키는 것은, 조정에 시간이 걸린다. 그 때문에, 이러한 경우에는 어느 정도 큰 단위로 변화시키도록 한다. 이렇게 하여, 목표로 하는 분포와 실측된 분포의 어긋남량에 따라서, 필라멘트에 흘리는 전류량의 단위를 변화시켜, 조정의 정도(미조정으로 할지, 조조정으로 할지)를 구분하여 사용하는 것을 생각할 수 있다.

목표로 하는 분포에 대하여 설정되어 있는 허용 범위가 넓을 때에는, 빔 전류 밀도 분포 전체를 높이고 낮추는 조조정이나 필라멘트에 흘리는 전류량을 큰 단위로 전환해 가는 조조정 방법만으로 빔 전류 밀도 분포의 조정을 종료시킬 수 있다. 반대로, 허용 범위가 좁을 때에는, 조조정에 이어 미조정을 하거나, 필라멘트에 흘리는 전류량을 작은 단위로 조정하거나 하여, 조정이 더 필요하게 된다. 이러한 추가의 조정을 수반하는 경우, 빔 전류 밀도 분포의 조정에 시간이 필요하게 된다. 따라서, 본 발명에서는, 복수개의 이온 빔에 대하여 빔 전류 밀도 분포를 조정할 때, 가능한 한 조정에 시간을 요하는 미조정을 이용하지 않고 끝내는 구성으로 하고 있다.

이하, 본 발명에서의 빔 전류 밀도 분포 조정 방법의 일실시예에 관해 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법을 나타내는 흐름도로서, 이 흐름도에 나타내는 처리는 도 1에 기재된 제어 장치(25)에 의해 행해지고 있다. 또, 이 실시예에서, 이온 주입 장치에서 취급되는 이온 빔의 개수를 m개(m은 2 이상의 정수)로 하고 있다.

우선, 단계 50에서, m개의 이온 빔에 대하여 개별적으로 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포(I1, I2ㆍㆍㆍIm)가 설정된다. 보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 사용자 인터페이스(26)를 통해, 이온 주입 장치(1)의 오퍼레이터가 이온 주입 조건을 설정한다. 이 때, 설정된 이온 주입 조건은 제어 장치(25)에 송신된다. 주입 조건으로는, 이온 빔의 에너지, 주입량 분포, 유리 기판에 대한 이온 빔의 주입 각도, 유리 기판의 반송 속도와 같은 여러가지 조건이 설정되지만, 그 중, 본 발명에서는 주입량 분포와 유리 기판의 반송 속도에 주목하고 있다.

제어 장치(25)에서는, 유리 기판(10)의 반송 속도와 기판에 대한 주입량 분포에서, 각 이온 빔 공급 장치로부터 공급되는 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포가 설정된다.

예를 들어, 유리 기판(10)의 전체면에 걸쳐 균일한 이온 주입 처리가 이루어지고, 각 이온 빔을 가로지를 때의 유리 기판의 반송 속도가 일정한 것으로 한다. 그렇게 하면, 모든 이온 빔을 서로 겹치게 했을 때의 빔 전류 밀도 분포의 합계 분포는, 최종 목표로 하는 주입량 분포를 반송 속도로 나눔으로써 도출할 수 있다. 그리고, 이온 빔 공급 장치의 대수가 4대이면, 전체의 빔 전류 밀도 분포를 각 장치에서 4분의 1씩으로 나눠 분담시키는 형태로, 각 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 설정해도 좋다. 또, 이온 빔 공급 장치의 성능에 차이가 있는 경우에는, 그 성능차에 따라서 각 장치에서 분담하는 비율을 변경시키는 것으로 해도 좋다. 이렇게 하여, 각 이온 빔 공급 장치로부터 공급되는 이온 빔에 대하여 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포가 설정된다.

다음으로, 단계 51에서 n의 초기값을 1로 설정한다. 이 실시예에서, n은 1≤n≤m-1로 표시되는 정수로, m개의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 순서대로 조정할 때, 현재 몇번째 이온 빔에 대한 전류 밀도 분포를 조정하고 있는지를 나타내고 있다.

전류 밀도 분포가 조정되는 순서에 관해서는, 그 조정전에, 예를 들어 주입 장치의 오퍼레이터가 선택할 수 있도록 해 두어도 좋다. 도 1에서는, 제1, 제2, 제3, 제4 이온 빔의 순서로, 빔 전류 밀도 분포가 조정된다.

단계 52에서는, 현재의 조정 대상이 되는 n번째의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 측정되고 있다. 단, 이 측정에 앞서 이온원의 운전이 시작되어 몇개의 이온 빔이 처리실(11) 내에 조사되어 있는 것으로 한다.

이온원의 운전을 시작함에 있어서는, 각 필라멘트에 흘리는 전류량을 미리 적절한 값으로 설정해 둔다. 이온원이 멀티 필라멘트 타입의 이온원이라면, 먼저 설정된 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포에 따라서, 각 필라멘트에 흘리는 전류를 미리 적절한 값으로 설정해 둔다. 그 경우, 처리실 내에서의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포와 각 필라멘트에 흘리는 전류량의 상관 관계를 나타내는 데이터를 제어 장치(25) 내에 미리 축적해 둔다. 이 데이터는, 예를 들어 각 필라멘트의 전류량을 특정한 값으로 설정하면, 처리실 내에 조사되는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 어떤 특정한 분포가 되는 것을 말한다. 그리고, 이온원을 운전함에 있어서, 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포의 값을 기초로 하여, 제어 장치(25)에 축적된 데이터로부터 각 필라멘트에 설정되어야 할 전류량의 값을 판독하도록 해 두어도 좋다. 이렇게 해 두면, 빔 전류 밀도 분포의 조정이 거의 불필요해진다. 그 때문에, 빔 전류 밀도 분포의 조정을 신속하게 끝내는 것이 가능해진다.

한편, 이온원의 운전 시작시에, 각 필라멘트에 대한 전류량을 동일한 값으로 설정해 두는 것을 생각할 수 있다. 이러한 구성으로 한 경우, 상기 구성에 비하여, 제어 장치(25) 내에 축적해 두는 데이터량을 감소시킬 수 있기 때문에, 그 만큼 제어 장치(25)의 데이터 축적용의 메모리 용량을 감소시킬 수 있다.

단계 53에서는, 단계 52에서의 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과를 받아, 측정분포(InM)와 제어 장치(25)에 의해 설정된 목표 분포(In)의 차이를 계산하여, 이 차이가 제1 허용 범위(-ε1～+ε1) 내인지의 여부가 판정된다. 여기서, 제1 허용 범위의 상한과 하한의 값이 동일한 것으로 되어 있지만, 반드시 같을 필요는 없다. 마이너스측과 플러스측에서 상이한 값이어도 좋다. 또, 이 제1 허용 범위는, 충분히 넓은 범위로, 예를 들어, 각 이온 빔의 전류 밀도 분포를 조정할 때의 목표 분포에 대하여 ±10～15%가 되는 범위로 해 두는 것을 고려할 수 있다. 물론, 각 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정에서, 각 이온 빔의 목표 분포와는 무관하게 설정되는 허용 범위를, 이온 빔마다 개별적으로 설정해 두어도 좋고, 공통으로 설정해 두어도 좋다.

제1 허용 범위내인 경우, 단계 55로 진행하여, n의 값이 하나 증가된다. 반대로, 측정 분포와 목표 분포의 차이가 제1 허용 범위를 넘는 경우에는, 단계 54에서, 제1 허용 범위에 들어가도록 측정된 빔 전류 밀도 분포(InM)가 조정된다. 조정의 결과, 적절한 빔 전류 밀도 분포의 값(InA)으로 변경되면, 단계 55에서 n의 값이 하나 증가된다.

단계 56에서는, 다음에 조정 대상이 되는 이온 빔이 마지막으로 조정되는 이온 빔인지의 여부가 확인된다. 다음에 조정 대상이 되는 이온 빔이 마지막으로 조정되는 이온 빔이 아닌 경우, 단계 52로 되돌아가, 다음에 조정 대상이 되는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 측정된다.

한편, 다음에 조정 대상이 되는 이온 빔이 마지막으로 조정되는 이온 빔인 경우, 단계 57로 진행하여, 지금까지 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온 빔에 관한 각종 데이터의 합계치가 산출된다.

산출되는 합계치의 종류는 3종류이다. 하나는 1번째부터 m-1번째까지의 이온 빔 중, 단계 53을 만족하는 이온 빔에 관해, 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과를 합한 것(Isum_m-1M)이고, 또 하나는 1번째부터 m-1번째까지의 이온 빔 중, 단계 54에서 처리되는 이온 빔에 관해, 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합한 것(Isum_m-1A)이다. 그리고, 나머지 하나는, 1번째부터 m번째까지의 이온 빔(모든 이온 빔)에 대하여 개개로 설정되어 있는 빔 전류 밀도 분포의 목표 분포를 합한 것(Isum_m)이다. Isum_m에 관해서는, 단계 50에서 각 이온 빔에 대한 목표 분포를 설정할 때, 미리 산출되어 있는 값이기 때문에, 여기서 다시 각 이온 빔에 대한 목표 분포를 합하는 조작을 할 필요는 없다. 예를 들어, Isum_m의 값이 이미 제어 장치(25)에 메모리되어 있다면, 그 값을 판독하면 된다.

도 6에는, 도 1에 기재된 제1～제3 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 일례가 나타나 있다. 예를 들어, 여기서 제1 이온 빔은 단계 53을 거쳐 빔 전류 밀도 분포가 조정된 것으로 하고, 제2, 제3 이온 빔은 단계 54를 거쳐 빔 전류 밀도 분포가 조정된 것으로 한다. 또, 도 1에 기재된 제1～4 이온 빔의 각각의 목표 분포를 모두 α로 하고, 최종적으로 유리 기판의 전체면에 걸쳐 4α의 균일한 주입 분포가 형성되는 것으로 한다.

이러한 경우, 앞서 언급한 Isum_m-1M은 제1 이온 빔의 전류 밀도 분포가 되고, Isum_m-1A는 제2와 제3 이온 빔의 전류 밀도 분포를 합한 것이 된다. 그리고, Isum_m은 4α가 된다.

단계 58에서, m번째(마지막)의 이온 빔에 대하여, 조정 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포(Im)를 재설정한다. 구체예로서, 도 6에 나타내는 제1～제3 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 기초로 하여, 제4 이온 빔(46)에 대한 목표 분포를 재설정하는 방법을 설명한다.

도 6에 기재된 제1～제3 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 각각 (A)～(C)로 한다. 도 7에는, 이 (A)～(C)가 합쳐진 빔 전류 밀도 분포의 양상이 나타나 있다. 도 7 중, 4α-((A)+(B)+(C))의 영역은 해칭되어 있고, 이 영역은 4번째(마지막)의 이온 빔의 전류 밀도 분포를 합함으로써 메워져야 할 영역을 나타내고 있다.

도 8에는, 도 7의 해칭 영역을 채우기 위한 빔 전류 밀도 분포(D)가 일점쇄선으로 표시되어 있다. 참고로 (A)+(B)+(C)-3α의 전류 밀도 분포를 실선으로 나타내어 둔다. 이 실선으로 표시된 (A)+(B)+(C)-3α와 (D)를 합한 빔 전류 밀도 분포가 α가 된다. 이렇게 하여, 최종 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포(여기서는 4α)와 마지막 이온 빔을 제외한 1번째부터 m-1번째까지의 이온 빔의 전류 밀도 분포의 총합(여기서는 (A)+(B)+(C))의 차이에 기초하여, 제4 이온 빔(46)의 새로운 목표 분포인 (D)가 산출된다. O1과 O2 사이에서 비어져 나온 영역(유리 기판에 조사되지 않은 영역)에서, 새로운 목표 분포(D)는 반드시 도 8에 나타낸 바와 같은 분포일 필요는 없다.

마지막으로, 단계 59에서, 마지막 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포가 조정된다. 여기서의 조정은, 마지막 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 값을 ImA로 했을 때, ImA+Isum_m-1M+Isum_m-1A-Isum_m이 제2 허용 범위(-ε2～+ε2) 내에 들어가도록 조정된다. Isum_m-1M+Isum-m-1A-Isum_m은, m번째의 이온 빔에 대하여 설정되는 새로운 목표 분포를 마이너스로 한 값이 되기 때문에, 결국은 마지막에 조정되는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포(ImA)가 새로운 목표 분포에 대하여 제2 허용 범위(-ε2～+ε2) 내에 들어가도록 조정되어 있으면 된다.

여기서, 제2 허용 범위(-ε2～+ε2)는, 유리 기판의 전체면에 걸쳐 주입되는 미리 정해진 이온 주입량의 분포에 대하여 설정되어 있는 허용 범위와 유리 기판의 반송 속도에 기초하여 결정되도록 해도 좋다. 이렇게 하여 제2 허용 범위를 결정하면, 미리 정해진 주입량 분포의 허용 범위 내에서의 주입이 가능해진다. 한편, 이것과는 별도로 제2 허용 범위로서 미리 적당한 값을 설정해 두어도 좋다. 예를 들어 ±1%～3%로 한다. 그리고, 마지막 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 서로 겹치게 했을 때, 전체의 빔 전류 밀도 분포가 목표 분포에 대하여 ±1%～3%의 범위내에 들어가도록, 마지막 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하도록 구성해도 좋다. 또, 제1 허용 범위와 마찬가지로, 제2 허용 범위의 상한과 하한을 동일한 값으로 할 필요는 없다. 마이너스측과 플러스측에서 상이한 값이어도 좋다.

전술한 바와 같이, 단계 58의 시점에서, 마지막 이온 빔을 조정할 때의 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포는, 단계 50에서 설정된 것으로부터, 새로운 목표 분포로 변경된다. 본 발명에서는, 새로운 목표 분포를 이용하여, 마지막 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 구성으로 하고 있기 때문에, 최종적으로, 그 때까지의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정시에 생긴 조정 결과와 목표 분포의 어긋남량을 보상할 수 있다. 그것에 의해, 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 달성할 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 앞서 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정시에 생긴 조정 결과와 목표 분포의 어긋남량을, 마지막 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정시에 보상하는 구성으로 하고 있기 때문에, 도중의 이온 빔(1번째부터 m-1번째)에서의 빔 전류 밀도 분포를 조조정으로 끝낼 수 있다. 예를 들어, 도중의 이온 빔(1번째부터 m-1번째)에서의 빔 전류 밀도 분포를 조정할 때의 제1 허용 범위를, 앞서 언급한 조조정만으로 행할 수 있을 정도로, 넓은 범위로 설정해 둔다. 이와 같이 구성해 두면, 각 이온 빔에 대하여 조조정과 미조정을 모두 하는 경우에 비해, 모든 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 데 요하는 전체 조정 시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명에 따른 일실시예에서는, 상기 설명한 바와 같은 방법을 이용함으로써, 각 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정하는 것을 가능하게 하고 있다.

도 9 및 도 10에는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 흐름도가 나타나 있다. 이 흐름도에는, 도 5에 나타나 있는 흐름도에 비해, 일부의 흐름이 추가되어 있다. 도 5에서 설명한 것과 동일한 처리가 실시되는 경우, 그 단계의 번호를 동일한 것으로 하였다. 이하, 도 9 및 도 10에서 추가된 흐름에 관해 설명하고, 도 5의 흐름도와 설명이 중복되는 처리에 관해서는, 그 설명을 생략한다.

도 9에 나타내는 처리의 개시로부터 단계 54까지는, 도 5와 동일한 흐름이 된다. 단계 53 또는 단계 54를 거친 후, 도 9의 흐름도에서는, 단계 60에서, 조정 대상으로 하는 이온 빔이 2번째 이후의 이온 빔인지의 여부가 판정된다. 만약, 현재 조정중인 이온 빔이 1번째의 이온 빔이라면, 단계 55에서 n의 값이 하나 증가되고, 그 후 단계 52의 처리가 행해진다.

2번째 이후의 이온 빔인 경우, 도 5의 흐름도에서 단계 57로서 나타내는 처리와 동일한 처리가 이루어진다. 상이한 점으로는, 도 5의 단계 57에서는, m개의 이온 빔 중, m-1번째까지의 빔 전류 밀도 분포가 조정된 이온 빔을 대상으로 3종류의 합계치에 관한 산출이 이루어진 데 비해, 단계 61에서는, n번째(여기서의 n은 2≤n≤m-1)까지의 이온 빔을 대상으로 하여 3종류의 합계치에 관한 산출이 이루어지고 있다.

즉, 단계 61에서는, 2번째 이후의 이온 빔에 대하여 순서대로 이온 빔을 조정하면서, 그 결과를 합하는 처리를 행하게 된다. 이 점이 앞서 언급한 실시예와 크게 상이하다.

앞서 언급한 실시예에서는, m번째(마지막)의 이온 빔의 전류 밀도 분포를 조정하여, m-1번째까지의 이온 빔의 전류 밀도 분포의 조정시에 생긴 목표 분포와의 어긋남량을 보상하는 것이었지만, 조정 대상으로 하는 이온 빔의 개수가 많은 경우, 이러한 처리로는 잘 되지 않는 경우가 있다.

m번째(마지막)의 이온 빔을 제외하고는, 각각의 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위(-ε1～+ε1) 내에 들어가도록 빔 전류 밀도 분포가 조정된다. 이 제1 허용 범위는, 각 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정을 신속하게 끝내기 위해, 넓게 설정되어 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이 각 이온 빔의 전류 밀도 분포를 조정할 때의 목표 분포에 대하여 ±10%～15%가 되는 범위로 설정되어 있다. 그 때문에, 이 허용 범위를 만족하도록 빔 전류 밀도 분포가 조정된 경우, 넓게 설정되어 있는 만큼, 목표 분포로부터 조금 어긋난 분포가 될 가능성이 높다.

예를 들어, 개개의 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포가, 모두 개개로 설정된 목표 분포를 상회하는 분포인 경우, 조정 대상으로 하는 이온 빔의 개수가 증가할수록, 개개의 이온 빔에 의한 목표 분포로부터의 어긋남량을 합한 값은 커진다. 이와 같은 경우, 합쳐진 어긋남량에 의해, 마지막 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 전에, 모든 이온 빔을 서로 겹치게 함으로써 달성되는 빔 전류 밀도 분포의 최종 목표를 상회하는 것을 생각할 수 있다. 그렇게 되면, 마지막 이온 빔에서, 그 때까지의 이온 빔의 전류 밀도 분포를 조정할 때 생긴 목표 분포와의 어긋남량을 보상하는 조작이 불가능해진다.

반대로, 개개의 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포가, 모두 개개로 설정된 목표 분포를 하회하는 분포인 경우에는, 마지막 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 가능한 한 큰 것이 되도록 조정되었다 하더라도, 모든 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 합한 결과가 목표로 하는 분포에는 미치지 않는 경우를 생각할 수 있다. 그렇게 되면, 유리 기판 상에 미리 정해진 이온 주입량의 분포를 달성시키는 것이 불가능해진다.

상기 문제점을 고려하여, 도 10의 단계 62에서, 제3 허용 범위(-ε3～+ε3)를 이용한 판정이 이루어지고 있다. 이 실시예에서, 제3 허용 범위(-ε3～+ε3)는, 제1 허용 범위(-ε1～+ε1)보다 큰 범위이다. 예를 들어, 제1 허용 범위의 50% 증가로 되는 범위를 제3 허용 범위로 해도 좋다. 또, 제1, 제2 허용 범위와 동일하게 제3 허용 범위의 상한과 하한의 값이 동일한 것으로 되어 있지만, 반드시 같은 필요는 없다. 마이너스측과 플러스측에서 상이한 값이어도 좋다. 이러한 범위를 설정함으로써, 목표 분포부터의 어긋남량의 합에 제한을 가할 수 있기 때문에, 조정 대상이 되는 이온 빔의 개수가 증가했다 하더라도, 최종적으로 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 달성하는 것이 가능해진다.

제3 허용 범위의 상한, 하한에 관해서는, 예를 들어, 다음과 같이 설정해 두어도 좋다. n(n은 정수이며, 2≤n≤m-1)번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 경우, 상한을 n+1번째의 이온 빔에 대한 목표 분포(In+1)로 해 둔다. 이렇게 하여 상한측을 결정해 두면, 복수개의 이온 빔의 전류 밀도 분포를 순서대로 조정해 나갈 때, 목표 분포와의 어긋남량이 합해졌다 하더라도, 그 합해진 양이, 다음에 조정 대상으로 하는 이온 빔의 목표 분포를 넘지 않게 된다. 그 때문에, 마지막 이온 빔에서의 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 전에, 모든 이온 빔을 서로 겹치게 함으로써 달성되는 빔 전류 밀도 분포의 최종 목표를 상회하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 하한에 관해서는, n+1번째의 이온 빔을 공급하는 이온 빔 공급 장치에 설치된 빔 전류 밀도 분포 조정 부재에 의한 조정 가능한 범위의 최대값을 Ax, n+1번째의 이온 빔에 대한 목표 분포를 In+1로 했을 때, -Ax+tn+1을 하회하지 않도록 해 둔다. 이렇게 하여 하한측을 결정해 두면, 다음에 조정 대상으로 하는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정할 때, 문제없이 목표로 하는 빔 전류 밀도 분포를 달성시킬 수 있다. 그 때문에, 마지막 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 가능한 한 큰 것이 되도록 조정되었다 하더라도, 모든 이온 빔의 전류 밀도 분포를 합한 결과가 목표로 하는 분포에 미치지 않는 문제가 발생하지 않게 된다.

단계 62에 나타내는 등식을 만족하는 경우, 도 5의 흐름도와 마찬가지로, 단계 55, 56, 64, 58의 처리가 순서대로 이루어져, 모든 이온 빔에 관한 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료한다. 도 5의 흐름도에 기재된 단계 57이, 도 10에서는 단계 64로 치환되어 있는 것은, 도 9의 단계 60에서 이미 Isum_m-1M+Isum_m-1A-Isum_m-1이 산출되어 있기 때문이다. 도 5에서도 설명했지만, Isum_m에 관해서는, 단계 50에서 각 이온 빔에 대한 목표 분포를 설정할 때, 미리 산출되어 있는 값이기 때문에, 여기서 다시 각 이온 빔에 대한 목표 분포를 합하는 조작을 할 필요는 없다. 예를 들어, Isum_m의 값이 이미 제어 장치(25)에 메모리되어 있는 것이라면, 그 값을 판독하면 된다.

단계 62에 나타내는 등식을 만족하지 않는 경우, 단계 63에서, 단계 62의 등식을 만족하도록, 현재 조정 대상으로 하고 있는 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포가 재조정된다. 여기서 재조정이라고 하고 있는 이유는, 현재 조정 대상으로 하고 있는 이온 빔은, 앞서 단계 53 또는 단계 54를 거칠 때, 이미 한번 조정되었기 때문이다. 또, 단계 53에서는 단계 52의 측정 결과가 제1 허용 범위(-ε1～+ε1) 내에 있는지의 여부를 보는 것 뿐이기 때문에, 상기 단계를 거쳐도 빔 전류 밀도 분포가 조정되지 않았다고 할지도 모르지만, 실제로 그렇지는 않다. 이 점에 관해, 오해가 없도록 여기서 설명해 둔다. 단계 52에서의 측정에 앞서, 이온원을 운전시켜 이온 빔을 처리실 내에 공급할 때, 앞서 설명한 바와 같이, 미리 정해진 전류량의 전류를 필라멘트에 흘린다. 이 조작에 의해 얻어진 빔 전류 밀도 분포는 미리 정해진 값으로 조정되게 되므로, 단계 54를 거치지 않더라도 단계 53(정확하게는, 단계 52의 전에 행해지는 이온원의 운전)을 거친 시점에서, 빔 전류 밀도 분포는 한번 조정된 것으로 하고 있다. 이 조정에 관한 생각은, 도 5에 나타내는 흐름도에서 설명한 실시예나 후술하는 또 다른 실시예에서도 동일하게 적용된다.

단계 63에서 현재 조정 대상으로 하는 이온 빔의 전류 밀도 분포를 재조정한 후에는, 단계 55, 56, 64, 58, 59의 처리가 순서대로 이루어져, 빔 전류 밀도 분포의 조정이 종료한다.

이렇게 하여, 1번째부터 m-1번째까지의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과와 목표 분포의 어긋남량에 제한을 가하는 제3 허용 범위를 이용하여, 순서대로 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 판정하고 있기 때문에, 조정 대상으로 하는 이온 빔의 개수가 많아졌다 하더라도, 앞서 언급한 실시예와 마찬가지로 각 이온 빔에 대하여 효율이 좋은 빔 전류 밀도 분포를 조정할 수 있고, 문제없이 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 실현할 수 있다.

도 11 및 도 12에는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 흐름도가 나타나 있다. 이 흐름도는, 도 9와 도 10에 나타나 있는 흐름도에 비하여, 단계 60의 분기 처리와 그것에 이어지는 단계 55의 처리가 삭제되어 있다. 그 때문에, 1번째의 이온 빔으로부터 도 11에 나타내는 단계 61의 처리가 순서대로 이루어지게 된다. 또, 앞서 언급한 실시예에서는, 단계 62에서의 n은 2 이상으로 했지만, 이 실시예에서는 n은 1 이상이 된다. 그 밖의 단계에서는, 도 9, 도 10에 나타내는 흐름도와 동일한 처리가 되기 때문에, 개개의 처리에 관한 설명은 생략한다.

이 실시예에서는, 제1 허용 범위와 제3 허용 범위의 대소 관계는, 어느 것이 크더라도 상관없다. 앞서 언급한 예에서는, 제3 허용 범위가 제1 허용 범위보다 크다고 했지만, 이 예에서는 그 반대이어도 좋고, 제1 허용 범위와 제3 허용 범위를 동일하게 해도 좋다. 물론, 앞서 언급한 예와 같이, 제3 허용 범위를 제1 허용 범위보다 큰 범위로 설정해 두어도 좋다.

단, 전체 처리 시간이라는 점에서는, 제3 허용 범위가 제1 허용 범위보다 큰 범위로 설정해 두는 것이 바람직하다. 이것은, 단계 53이나 단계 54의 처리에서 제1 허용 범위내를 만족하도록 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정했다 하더라도, 제1 허용 범위가 제3 허용 범위보다 크면, 이후에 이어지는 단계 62에 나타내는 등식을 만족하지 않게 될 가능성이 있다. 그렇게 된 경우, 단계 63에서, 제3 허용 범위내에 들어가도록, 빔 전류 밀도 분포를 다시 조정해야 할 가능성이 높아져, 그 결과, 조정 대상으로 하는 이온 빔의 개수가 증가할수록, 전체 조정에 요하는 처리 시간이 걸리게 될 가능성이 생기기 때문이다.

그러나, 처리 시간이 다소 걸릴 가능성은 있지만, 도 11, 도 12에 기재된 흐름도로 나타내는 실시예의 방법을 이용하더라도, 도 9, 도 10의 흐름도로 나타내는 실시예와 마찬가지로, 조정 대상으로 하는 이온 빔의 개수가 증가한 경우의 각 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 문제없이 조정할 수 있다.

<그 밖의 변형예>

도 1에서, 유리 기판(10)의 처리실 내에서의 반송 방향을 화살표 A로 나타냈지만, 이것에 한정될 필요는 없다. 예를 들어, 보다 많은 이온을 유리 기판(10)에 주입시키기 위해, 유리 기판(10)을 처리실(11) 내에서 몇번이나 왕복 반송시키도록 해도 좋다. 이 경우, 유리 기판(10)은 화살표 A와 그 반대방향으로 반송되게 된다.

또, 제1, 제2 진공 예비실(22, 23)을 각각 복수개로 증가시켜도 좋다. 이 경우, 게이트 밸브(18과 19)도 각각의 진공 예비실에 대응시키기 위해 복수개 설치해 둔다. 이렇게 하면, 복수의 제1 진공 예비실 내나 복수의 제2 진공 예비실 내에서의 압력 조정을 따로따로 행할 수 있게 되므로, 하나의 진공 예비실 내의 압력을 조정하고 있는 동안에, 압력 조정이 끝난 다른 진공 예비실을 이용하여 유리 기판의 반입, 반출을 행할 수 있다. 이러한 구성을 이용하면, 유리 기판의 처리 매수를 증가시킬 수 있다.

또한, 제1 진공 예비실(22)과 제2 진공 예비실(23)을, 기판의 반송 방향에서 쌍으로 해 두고, 이들을 Z 방향을 따라 복수조 설치해 둔다. 또, 각 진공 예비실조를 유리 기판(10)이 개별적으로 반송되도록, 유리 기판의 반송 기구를 Z 방향을 따라서 복수개 준비해 둔다. 다음으로, 각각의 반송 기구를 동기시키고, Z 방향으로 이격되어 X 방향을 따라서 반송되는 복수의 유리 기판이 각 이온 빔을 도중에 끊어지지 않게 가로지르도록 반송시키는 것도 생각할 수 있다. 이렇게 하면, 복수의 유리 기판을 연속 처리할 수 있게 되기 때문에, 유리 기판의 처리 매수를 더욱 증가시킬 수 있다. 또한, 이 경우, 유리 기판(10)의 반입 반출을 행하는 진공 예비실을, 제1 진공 예비실(22)로 할지 제2 진공 예비실(23)로 할지는, 진공 예비실의 조마다 개별적으로 설정하면 된다.

또한, 도 1에는 처리실(11)이 단일 룸으로 그려져 있지만, 이 처리실을 각 이온 빔 공급 장치에 대응시켜, 복수개로 분할하여 설치해 두어도 좋다. 또, 이 경우, 각 처리실 사이에, 처리실간을 구획하기 위한 게이트 밸브를 설치해 두어도 좋다. 그리고, 게이트 밸브는, 유리 기판(10)의 반송에 따라서 개폐되는 것으로 한다.

상기 실시예에서는, Y 방향에서 유리 기판(10)보다 긴 치수를 갖는 4개의 이온 빔을 이용한 이온 주입 처리를 예를 들어 설명했지만, 이온 빔의 개수는 이것에 한정되지 않는다. 이온 빔의 개수로는 2개 이상이면 된다. 또한, 본 발명의 종래 기술로서 언급한 특허문헌 1의 도 3에 기재되어 있는 바와 같이, 각 이온 빔의 긴 변 방향의 위치를 서로 어긋나게 배치하도록 해도 좋다. 이렇게 하더라도, 유리 기판(10) 상에서의 각 이온 빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여 이온 주입을 행하는 것이라면, 본 발명이 당연히 적용되는 것은 말할 필요도 없다.

또, 상기 실시예에서, 빔 전류 밀도 분포 조정 부재로서, 멀티 필라멘트를 갖는 이온원에 관해 설명했지만, 그 대신 다른 것을 사용해도 좋다.

구체적으로는, 멀티 필라멘트 타입의 이온원 대신, 이온 빔을 공급하기 위한 공급 경로(빔 라인)에, Y 방향을 따라서 상이한 전위 분포나 자장 분포를 형성시키는 전계 렌즈나 자계 렌즈를 배치해 둔다. 또한, 이 경우, 이온원은 멀티 필라멘트 타입이 아니어도 좋다.

전계 렌즈에 관해서는 이온 빔을 그 짧은 변 방향으로부터 사이에 끼우도록 1조의 전극을 설치해 두고, 그것이 Y 방향을 따라서 복수조 존재하는 구성인 것을 생각할 수 있다. 그리고, 빔 프로파일러에서의 빔 전류 밀도 분포의 측정 결과에 따라서, 각 조에 인가하는 전압을 상이하게 하여, 전극조 사이에 전위차를 발생시킨다. 그렇게 하면, Y 방향으로 배치된 각 전극조 사이를 통과하는 이온 빔은 전극조 사이의 전위차에 따라서 Y 방향을 따라서 국소적으로 이동시켜지게 되므로, Y 방향에서의 이온 빔의 전류 밀도 분포를 미리 정해진 목표 분포에 근접하도록 조정할 수 있다.

또, 자계 렌즈는 이온 빔을 그 짧은 변 방향으로부터 사이에 끼우도록 1조의 자극을 설치해 두고, 그것이 Y 방향을 따라서 복수조 있는 구성인 것을 생각할 수 있다. 그리고, 각 자극조에 대하여 감긴 코일에 흘리는 전류량 및 그 방향은, 자극조마다 독립적으로 조정 가능하게 해 둔다. 다음으로, 빔 프로파일러에서의 측정 결과에 따라서, 각 자극조에 감긴 코일에 흘리는 전류를 독립적으로 조정한다. 그렇게 하면, 각 자극조를 구성하는 1조의 자극 사이를 통과하는 이온 빔은 각 자극조에서 발생되는 자계의 크기 및 방향에 따라서, Y 방향을 따라서 국소적으로 이동시켜지게 되므로, Y 방향에서의 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 미리 정해진 목표 분포에 근접시키도록 조정할 수 있다.

또한, 상기 전계 렌즈, 자계 렌즈를 이용한 경우, 빔 프로파일러에서의 측정 결과에 따라서, 국소적으로 전계, 자계를 조정하게 되지만, 생각에 따라서는 멀티 필라멘트 타입의 이온원을 이용한 전류 밀도 분포의 조정 방법으로서 설명한 것과 동일하게 생각할 수 있다. 즉, 빔 프로파일러의 미리 정해진 영역(빔 프로파일러로서 복수의 패러데이 컵을 이용하는 경우에는, 패러데이 컵의 수로 미리 정해진 영역을 특정해도 좋다)과, 미리 정해진 수의 전극조 또는 자극조를 대응시켜 두면 좋다. 이러한 전계 렌즈, 자계 렌즈에서의 조정 단위를 전환하는 방법(예를 들어, 목표 분포로부터의 어긋남량에 따라서, 전극조에 인가하는 전압이나 코일에 흘리는 전류량의 조정 단위를 큰 것으로부터 작은 것으로 전환하는 방법)을 이용함으로써, 앞서 설명한 멀티 필라멘트를 갖는 이온원과 같이 빔 전류 밀도 분포의 조조정, 미조정의 2종류의 조정을 할 수 있다. 또, 이온원의 운전을 시작함에 있어서의 처리도, 각 전극조 사이에서의 전위차를 미리 정해진 것으로 설정하거나, 각 코일에 흘리는 전류량이나 방향을 미리 정해진 것으로 설정하여, 멀티 필라멘트의 이온원의 경우와 동일하게 하면 된다.

또, 지금까지의 실시예에서는, 유리 기판의 전체면에 걸쳐 균일한 이온 주입량 분포를 실현하는 예에 관해 설명해 왔지만, 예를 들어 공지 기술인 일본 특허 공개 제2005-235682호 공보의 도 9에 기재된 바와 같이, 유리 기판의 반송 방향을 따라서 주입량의 분포를 상이하게 해 두어도 좋다. 그와 같은 주입량 분포라 하더라도, 이온 빔을 서로 겹치게 하는 것에 의해 미리 정해진 주입량 분포를 실현하는 경우에는, 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 유리 기판의 반송 속도를 일정한 것으로 하여 설명해 왔지만, 이 반송 속도는 변경할 수 있게 해도 좋다. 예를 들어, 이온 빔마다 유리 기판의 반송 속도를 변경해도 좋고, 이온 빔을 유리 기판이 횡단하는 중에 그 반송 속도를 특정한 함수에 따라서 변경할 수 있도록 해도 좋다. 또, 공지의 기술로서 알려져 있는 바와 같이 멀티 필라멘트에 흘리는 전류를 조정하거나, 전계 렌즈에 전극에 인가하는 전압을 조정하거나, 자계 렌즈의 코일에 흘리는 전류를 조정하여, 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포가, 임의의 불균일한 분포가 되도록 조정되어 있어도 상관없다. 이온 빔의 유리 기판 상에서의 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 정해진 주입량 분포를 실현시킬 때의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 따른 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 유리 기판의 반송 속도나 전류 밀도 분포가 어떤 것이어도 되는 것은 물론이다.

그리고, 전술한 것 이외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 개량 및 변경을 해도 좋은 것은 물론이다.

1 : 이온 주입 장치 2 : 제1 이온 빔 공급 장치
6 : 제1 이온 빔 10 : 유리 기판
12 : 제2 이온 빔 공급 장치 16 : 제2 이온 빔
25 : 제어 장치 32 : 제3 이온 빔 공급 장치
36 : 제3 이온 빔 42 : 제4 이온 빔 공급 장치
46 : 제4 이온 빔 7, 17, 37, 47 : 빔 프로파일러

Claims (6)

1. m(m은 2 이상의 정수)개의 리본형 이온 빔을 공급하는 m개의 이온 빔 공급 장치와,
   처리실 내에 배치되고, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와,
   상기 이온 빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되고, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 부재와,
   상기 처리실 내에서, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향과 교차시키도록 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 기구와,
   상기 빔 전류 밀도 분포 조정 부재를 제어하고, 상기 유리 기판 반송 기구에 의해 반송되는 상기 유리 기판 상에, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 의한 조사 영역을 적어도 부분적으로 서로 겹치게 하여, 미리 결정된 주입량 분포를 실현하는 제어 장치를 포함하는 이온 주입 장치로서,
   상기 제어 장치는, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 대하여 상기 빔 전류 밀도 분포가 조정 목표로 하는 목표 분포를 개별적으로 설정하는 기능과,
   미리 결정된 순서에 따라서, 개개의 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위내에 들어가도록 m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 제어하는 기능과,
   m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 조정이 끝난 빔 전류 밀도 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 m번째까지의 상기 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이에 따라서, m번째의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 새로운 목표 분포를 설정하고, 새로운 목표 분포에 대하여, 상기 제1 허용 범위보다 작은 제2 허용 범위내에 들어가도록, 상기 m번째의 빔 전류 밀도 분포를 제어하는 기능을 포함하는 장치인 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, n(n은 정수, 2≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 상기 제1 허용 범위보다 넓은 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 기능과,
   상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 기능을 더 포함하는 장치인 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, n(n은 정수, 1≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 기능과,
   상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 기능을 더 포함하는 장치인 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
4. m(m은 2 이상의 정수)개의 리본형 이온 빔을 공급하는 m개의 이온 빔 공급 장치와,
   처리실 내에 배치되고, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향에서의 빔 전류 밀도 분포를 개별적으로 측정하는 빔 프로파일러와,
   상기 이온 빔 공급 장치마다 개별적으로 설치되고, 상기 빔 프로파일러에서 측정된 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 빔 전류 밀도 분포 조정 부재와,
   상기 처리실 내에서, 상기 m개의 리본형 이온 빔의 긴 변 방향과 교차시키도록 유리 기판을 반송시키는 유리 기판 반송 기구를 포함하는 이온 주입 장치에 있어서, 상기 빔 전류 밀도 분포 조정 부재를 이용하여, 상기 유리 기판 반송 기구에 의해 반송되는 상기 유리 기판 상에, 상기 m개의 리본형 이온 빔에 의한 조사 영역을 적어도 부분적으로 서로 겹치게 하여, 미리 결정된 주입량 분포를 실현하기 위해, 각 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 방법으로서,
   상기 m개의 리본형 이온 빔에 대하여 상기 빔 전류 밀도 분포가 조정 목표로 하는 목표 분포를 개별적으로 설정하는 공정과,
   미리 결정된 순서에 따라서, 개개의 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포에 대하여 제1 허용 범위내에 들어가도록 m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 공정과,
   m-1번째까지의 상기 리본형 이온 빔의 조정이 끝난 빔 전류 밀도 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 m번째까지의 상기 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이에 따라서, m번째의 상기 리본형 이온 빔의 상기 빔 전류 밀도 분포를 조정하기 위한 새로운 목표 분포를 설정하고, 새로운 목표 분포에 대하여, 상기 제1 허용 범위보다 작은 제2 허용 범위내에 들어가도록, 상기 m번째의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법.
5. 제4항에 있어서, n(n은 정수, 2≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 상기 제1 허용 범위보다 넓은 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 공정과,
   상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법.
6. 제4항에 있어서, n(n은 정수, 1≤n≤m-1)번째의 상기 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정한 후, n번째까지의 각 리본형 이온 빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과를 합산한 빔 전류 밀도 분포와 n번째까지의 각 리본형 이온 빔에 대하여 설정된 상기 목표 분포를 합산한 빔 전류 밀도 분포의 차이가, 제3 허용 범위내에 있는지의 여부를 판정하는 공정과,
   상기 제3 허용 범위내에 있지 않은 경우, 상기 제3 허용 범위내에 있도록 n번째의 이온 빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 재조정하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법.

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