KR101161087B1 - Adjustment target setup method of beam current density distribution and ion implanting apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 복수의 이온빔 공급 장치의 각각으로부터 처리실 내에 공급되는 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 대략 직교하는 방향으로 유리 기판을 반송시켜, 유리 기판의 전체면에 걸쳐, 각 리본형 이온빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 대략 균일한 이온 주입량 분포를 형성하는 이온 주입 장치에 있어서, 이온 주입 조건에 따라서, 각 이온빔에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정하여, 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정하는 것을 과제로 한다.
이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 기초하여, 조정 목표 설정 데이터를 검색한다. 조정 목표 설정 데이터 내에 이온 주입 조건과 합치하는 데이터가 있는 경우에는, 각 리본형 이온빔 중 1 개 이상의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도의 조정 목표를, 조정 목표 설정 데이터로부터 판독한 빔 전류의 값을 이용하여 설정한다. This invention conveys a glass substrate in the direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the ribbon type ion beam supplied into each process chamber from each of the some ion beam supply apparatus, and irradiates with each ribbon type ion beam over the whole surface of a glass substrate. In an ion implantation apparatus in which regions are overlapped with each other to form a substantially uniform ion implantation amount distribution on a glass substrate, an adjustment target of beam current density distribution in each ion beam is set in accordance with ion implantation conditions, An object of the present invention is to efficiently adjust the beam current density distribution.
The adjustment target setting data is retrieved based on the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus. If there is data in the adjustment target setting data that matches the ion implantation conditions, the beam current density readout from the adjustment target setting data is used as the adjustment target of the beam current density of at least one ribbon ion beam of each ribbon ion beam. To set it.
Description
본 발명은 복수의 리본형 이온빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 유리 기판 상에 미리 결정된 이온 주입량 분포를 형성시키는 이온 주입 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an ion implantation apparatus in which irradiation regions by a plurality of ribbon type ion beams overlap each other to form a predetermined ion implantation amount distribution on a glass substrate.
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. 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, 유리 기판에의 이온 주입 처리가 실시되는 처리실 내에 조사되고 있다. 그리고, 이러한 이온빔의 긴 변 방향을 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. 또한, 경험적으로, 유리 기판에 조사되는 이온빔의 이온 주입 조건이, 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 결과나 조정 시간에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 예컨대, 어떤 이온 주입 조건으로 유리 기판에 조사되는 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 조정하는 경우에는, 목표로 하는 분포에 대하여, 1%의 오차 범위로 수습될 정도의 고정밀도의 조정을 할 수 있는 경우가 있다. 이러한 이유에서, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포를 맹목적으로 조정했다면, 목표 분포에 대한 조정 정밀도가 나빠지거나, 전체의 조정이 종료될 때까지 장시간이 필요하게 되어 버리거나 하는 것을 생각할 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. In addition, empirically, it can be seen that the ion implantation conditions of the ion beam irradiated onto the glass substrate influence the adjustment result and the adjustment time of the beam current density distribution of the ion beam. For example, in the case of adjusting the beam current density distribution of the ion beam irradiated onto the glass substrate under certain ion implantation conditions, it is possible to adjust the precision to the extent that the target distribution can be settled in an error range of 1%. There is. For this reason, if the beam current density distribution for each ion beam is blindly adjusted, it may be considered that the accuracy of adjustment to the target distribution is poor, or a long time is required until the entire adjustment is completed.
그러나, 특허문헌 1에 있어서, 이온빔이 서로 겹쳐지게 되는 영역에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정에 대해서는, 유리 기판 상에서 서로 겹쳐지게 되는 이온빔 조사 영역에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 다른 영역(서로 겹쳐지지 않는 영역)에서의 빔 전류 밀도 분포와 거의 같아지도록 조정한다고 하는 정도의 기재밖에 되어 있지 않고, 구체적으로 어떻게 해서 조정을 하면 좋은 지까지는 밝혀져 있지 않았다. However, in
그래서 본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 이온 주입 조건에 따라서, 복수의 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정하는 방법과, 그 방법을 실현하기 위한 제어 장치를 구비한 이온 주입 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and according to ion implantation conditions, a method for setting an adjustment target of beam current density distribution for a plurality of ion beams, and an ion having a control device for realizing the method. The main object is to provide an injection device.
즉 본 발명에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표 설정 방법은, 복수의 이온빔 공급 장치의 각각으로부터 처리실 내에 공급되는 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 대략 직교하는 방향으로 유리 기판을 반송시키고, 유리 기판의 전체면에 걸쳐, 각 리본형 이온빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 상기 유리 기판 상에 대략 균일한 이온 주입량 분포를 형성하는 이온 주입 장치에 있어서, 각 리본형 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정하는 방법으로서, 상기 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 기초하여, 조정 목표 설정 데이터를 검색하여, 상기 조정 목표 설정 데이터 내에 상기 이온 주입 조건과 합치하는 데이터가 있는 경우에는, 상기 각 리본형 이온빔 중 1 개 이상의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를, 그 조정 목표 설정 데이터로부터 판독한 빔 전류의 값을 이용하여 설정하는 것을 특징으로 하고 있다. In other words, the method for setting the adjustment target of the beam current density distribution according to the present invention conveys the glass substrate in a direction substantially orthogonal to the long side direction of the ribbon-type ion beam supplied into the process chamber from each of the plurality of ion beam supply devices, In the ion implantation apparatus which overlaps the irradiation area | region by each ribbon type ion beam over the whole surface, and forms an approximately uniform ion implantation amount distribution on the said glass substrate, adjustment of the beam current density distribution with respect to each ribbon type ion beam As a method for setting a target, the adjustment target setting data is retrieved based on the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus, and when there is data matching the ion implantation conditions in the adjustment target setting data, The adjustment target of the beam current density distribution of one or more ribbon ion beams among the ribbon ion beams, To be set by using a value of a beam current information read out from the target set of data and characterized.
또한, 본 발명에 따른 이온 주입 장치는, 복수의 이온빔 공급 장치의 각각으로부터 처리실 내에 공급되는 리본형 이온빔의 긴 변 방향과 대략 직교하는 방향으로 유리 기판을 반송시키고, 유리 기판의 전체면에 걸쳐, 각 리본형 이온빔에 의한 조사 영역을 서로 겹치게 하여, 상기 유리 기판 상에 대략 균일한 이온 주입량 분포를 형성하는 이온 주입 장치로서, 상기 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 기초하여, 조정 목표 설정 데이터를 검색하여, 상기 조정 목표 설정 데이터 내에 상기 이온 주입 조건과 합치하는 데이터가 있는 경우에는, 상기 각 리본형 이온빔 중 1 개 이상의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를, 그 조정 목표 설정 데이터로부터 판독한 빔 전류의 값을 이용하여 설정하는 기능을 갖는 제어 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다. Moreover, the ion implantation apparatus which concerns on this invention conveys a glass substrate in the direction substantially orthogonal to the long side direction of the ribbon type ion beam supplied into each process chamber from each of the some ion beam supply apparatus, and over the whole surface of a glass substrate, An ion implantation apparatus in which the irradiation regions by the ribbon ion beams overlap each other to form a substantially uniform ion implantation amount distribution on the glass substrate, wherein adjustment target setting data is based on ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus. If there is data matching the ion implantation conditions in the adjustment target setting data, the adjustment target for the beam current density distribution of one or more ribbon ion beams among the ribbon ion beams is determined. And a control device having a function of setting using the value of the beam current read from the And that is characterized.
이러한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표 설정 방법이나 이온 주입 장치라면, 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 따라서, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표치 설정이 가능하게 되기 때문에, 맹목적으로 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 목표치를 설정하여 조정을 하는 경우에 비하여, 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다. In such a method for adjusting the beam current density distribution and the ion implantation apparatus, the target value of the beam current density distribution for each ion beam can be set depending on the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus. The current density distribution of each ion beam can be adjusted efficiently compared with the case where adjustment is made by setting a target value of the beam current density distribution.
또한, 상기 검색은 이온 주입 조건 중, 유리 기판에 조사되는 이온빔의 이온종과 에너지를 검색 항목으로 하여 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the said search is made into the search item as ion species and energy of the ion beam irradiated to a glass substrate among ion implantation conditions.
이러한 것이라면, 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 따라서, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 목표치 설정이 가능하게 되기 때문에, 맹목적으로 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 목표치를 설정하여 조정을 하는 경우에 비하여, 각 이온빔의 전류 밀도 분포를 효율적으로 조정할 수 있다. In such a case, since the target value of the beam current density distribution for each ion beam can be set in accordance with the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus, when the adjustment is made by blindly setting the target value of the beam current density distribution of each ion beam. In comparison with this, the current density distribution of each ion beam can be adjusted efficiently.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 이온 주입 장치의 양태를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 전류 밀도 분포의 조정 방법을 도시하는 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the aspect of the ion implantation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a plan view when the inside of the processing chamber shown in FIG. 1 is viewed from the Z direction.
3 is an explanatory diagram illustrating a method of adjusting a beam current density distribution according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 이온 주입 장치(1)의 일 실시예를 도시하는 평면도이며, 도 2는 도 1의 처리실 내부를 Z 방향에서 봤을 때의 평면도이다. 이들 도면을 기초로 하여 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.
이하에 본 발명에서 이용되는 이온 주입 장치의 전체 구성에 관해서 간단히 설명한다. Below, the whole structure of the ion implantation apparatus used by this invention is demonstrated briefly.
도 1에 도시한 이온 주입 장치(1)는, 주로, 처리실(11)과 1점쇄선에 의해서 둘러싸인 제1 이온빔 공급 장치(2), 제2 이온빔 공급 장치(12), 제3 이온빔 공급 장치(32) 및 제4 이온빔 공급 장치(42)로 구성되고 있다. 제1~제4 이온빔 공급 장치는, 각각 제1 이온빔(6), 제2 이온빔(16), 제3 이온빔(36) 및 제4 이온빔(46)을 처리실(11) 내에 공급하기 위한 장치이다. The
이온빔 공급 장치에 관해서 간단히 설명한다. 제1~제4 이온빔 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 장치라도 상관없고, 다른 성능의 공급 장치라도 좋다. 여기서는, 제1 이온빔 공급 장치(2)의 구성을 대표적으로 설명하고, 다른 공급 장치에 관한 설명은 겹치기 때문에 생략한다. The ion beam supply device is briefly described. The ion sources (3, 13, 33, 43), the mass spectrometry magnets (4, 14, 34, 44) and the analysis slits (5, 15, 35, 45) constituting the first to fourth ion beam supply apparatuses are respectively The supply apparatus of the same performance may be sufficient, and the supply apparatus of different performance may be sufficient. Here, the structure of the 1st ion beam supply apparatus 2 is demonstrated typically, and description about another supply apparatus is overlapped, and it abbreviate | omits.
제1 이온빔 공급 장치(2)는 이온원(3)을 갖추고 있으며, 이 이온원(3)으로부터 제1 이온빔(6)이 인출된다. 이온원(3)으로부터 인출된 제1 이온빔(6)에는 여러 가지 이온이 혼재되어 있다. 이 중, 원하는 이온만을 유리 기판(10)에 조사시키기 위하여, 질량 분석 마그넷(4)과 분석 슬릿(5)을 협동시켜, 원하는 이온과 그 밖의 이온을 분리한다. 이 분리는, 이온마다의 질량수가 다름을 이용하여, 분석 슬릿(5)을 원하는 이온만이 통과할 수 있도록 질량 분석 마그넷(4)에서의 제1 이온빔의 편향량을 조정함으로써 이루어진다. The 1st ion beam supply apparatus 2 is equipped with the ion source 3, and the
제1 이온빔 공급 장치(2)로부터 공급되는 제1 이온빔(6)은, 처리실(11) 내에 설치된 빔 프로파일러(7)에 의해서, 긴 변 방향(Y 방향)에 있어서의 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. As for the
한편, 상기 설명에서는 이온빔 공급 장치로서 질량 분석 마그넷이나 분석 슬릿을 갖추는 구성의 공급 장치에 관해서 설명했지만, 이들을 갖추지 않는 것이라도 좋다. In addition, although the above description demonstrated the supply apparatus of the structure provided with a mass spectrometry magnet and an analysis slit as an ion beam supply apparatus, you may not provide these.
유리 기판(10)을 이온 주입 장치(1)에 반입함에 있어서는, 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 닫혀 있다. In carrying in the
유리 기판(10)이 제1 진공 예비실(22) 내에 반입된 후, 게이트 밸브(20)가 닫혀, 도시되지 않는 진공펌프에 의해, 제1 진공 예비실(22) 안이 처리실(11)과 같은 정도의 진공도(압력)가 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 A로서 나타내어지는 방향으로 제1 이온빔(6), 제2 이온빔(16), 제3 이온빔(36), 제4 이온빔(46)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 처리 후의 적당한 타이밍에 개방되는 것으로 한다. Thereafter, the
제2 진공 예비실(23) 안으로의 유리 기판(10)의 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 정도로 될 때까지, 도시되지 않는 진공펌프에 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)의 대기 측으로의 반출이 이루어진다. After the room of the 2nd 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 도시되는 바와 같이 유리 기판(10)을 유지하는 홀더(24)의 하면에 차륜을 설치해 두고서, 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, 홀더(24)를 이동시키기 위한 동력원(모터 등)을 별도로 준비해 둔다. 유리 기판(10)의 진공 예비실 사이에서의 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~제4 이온빔은 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, 유리 기판의 전체면에 있어서, 각 이온빔에 의한 조사 영역은 서로 겹쳐지게 된다. 한편, 도 2 중에 도시된 제1~제4 이온빔의 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 to fourth ion beams have a length longer than that of the
이온 주입 처리에 있어서, 유리 기판(10) 상에 형성되는 이온 주입량의 분포와 이온빔의 전류 밀도 분포와 유리 기판의 반송 속도는 각각이 밀접하게 관련되고 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 방향와 대략 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 하기 위해서는, 도 2에서 유리 기판(10)이 이온빔의 짧은 변 방향을 따라서 일정 속도로 이동하는 경우, 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 대략 균일하게 해 두면 좋다. 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 얼룩짐(불균일성)은, 유리 기판의 반송에 따라서 적분되게 된다. 그 때문에, 가령 얼룩짐이 있었다고 해도 최종적으로는 어느 일정량의 주입이 이루어지게 되므로, 이온빔의 짧은 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도의 균일성은 고려할 필요는 없다. More specifically, in order to uniformly distribute the ion implantation amount over the entire surface of the glass substrate, when the
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. In addition, since the beam current density distribution in the both ends of the ion beam which is not irradiated on a glass substrate at the time of conveying the
한편, 본 발명에 있어서, 전술한 대략 직교하는 방향이란, 직교하는 방향과 그 방향에서 조금 틀어진 방향을 포함하고 있다. 즉, 이러한 방향으로 유리 기판을 반송시킨 경우라도, 형성 목표가 되는 유리 기판 상의 미리 결정된 주입 분포에 대하여 마련된 허용 범위 내에서의 이온 주입 처리를 실현할 수 있기 때문이다. 같은 이유에 의해, 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포도 대략 균일한 것이면 된다. In addition, in this invention, the substantially orthogonal direction mentioned above includes the direction orthogonally crossed and the direction slightly twisted in the direction. That is, even when the glass substrate is conveyed in this direction, the ion implantation treatment within the allowable range provided for the predetermined implantation distribution on the glass substrate serving as the formation target can be realized. For the same reason, the beam current density distribution in the long side direction of the ion beam may also be substantially uniform.
이어서, 전술한 빔 전류 밀도의 조정 방법에 관해서 설명한다. Next, the above-described method for adjusting the beam current density will be described.
각 이온빔 공급 장치에 있어서의 빔 전류 밀도 분포의 조정은, 예컨대, 공지기술로서 알려져 있는 멀티필라멘트를 갖는 이온원을 이용하여, 필라멘트에 흘리는 전류량을 증감시킨다. The adjustment of the beam current density distribution in each ion beam supply apparatus increases or decreases the amount of current which flows through a filament, for example using the ion source which has a multifilament known as a well-known technique.
구체적으로는, 도 1에 도시되는 이온빔 공급 장치의 이온원을 Y 방향을 따라서 복수의 필라멘트가 배열된 멀티필라멘트 타입의 이온원으로 해 둔다. 그런 다음, 빔 프로파일러에 의한 Y 방향에 있어서의 이온빔의 측정 영역과, 각 이온원에 마련된 필라멘트를 대응시켜 놓는다.Specifically, the ion source of the ion beam supply device shown in FIG. 1 is a multifilament type ion source in which a plurality of filaments are arranged along the Y direction. Then, the measurement region of the ion beam in the Y direction by the beam profiler and the filaments provided in each ion source are matched.
여기서의 대응이란, 예컨대, 빔 프로파일러가 16개의 패러데이 컵으로 구성되어 있다고 한 경우, 빔 프로파일러를 패러데이 컵 4개로 구성되는 4개의 영역으로 나누고, 각 영역에 대하여 필라멘트 1 개(각 이온원에 있어서, 필라멘트는 전부 Y 방향을 따라서 4 개 있음)를 대응시켜 놓는다고 하는 것을 의미한다. 한편, 여기서 예로 든 빔 프로파일러와 필라멘트의 수는 일례이다. 그 수는 이보다도 많더라도 좋다. In this case, for example, when the beam profiler is composed of 16 Faraday cups, the beam profiler is divided into four areas of four Faraday cups, and one filament (for each ion source) Means that the filaments are all four along the Y direction). The number of beam profilers and filaments exemplified herein is one example. The number may be larger than this.
도 3에는 상기 대응 관계의 필라멘트와 패러데이 컵이 도시되어 있다. 도면의 종축은 빔 전류 밀도를 나타내고, 횡축은 Y 방향이며, O1와 O2 사이의 치수는 유리 기판의 치수와 일치하고 있고, 원점 0은 Y 방향에 있어서의 이온빔의 일단부와 일치하고 있다. 3 shows the corresponding filament and Faraday cup. The vertical axis in the figure represents the beam current density, the horizontal axis is in the Y direction, the dimension between O1 and O2 coincides with the dimension of the glass substrate, and the origin 0 coincides with one end of the ion beam in the Y direction.
빔 전류 밀도 분포를 조정함에 있어서는, 조정 목표로 하는 값과 그 값을 중심으로 하여 미리 결정된 허용 범위(도 3 중의 2ε)가 마련되어 있기 때문에, 그 허용 범위 내에 수습되도록 각 영역에 대응하는 필라멘트에 흘리는 전류량을 증감시킨다. 도 3에서는, 영역 1에서의 빔 전류 밀도가 허용 범위를 웃돌고 있기 때문에, 이 영역에서의 필라멘트에 흘리는 전류량을 줄여 준다. 그리고, 반대로 영역 3에서의 빔 전류 밀도가 허용 범위를 밑돌고 있기 때문에, 이 영역에서의 필라멘트에 흘리는 전류량을 늘려 준다. 이와 같이 하여 빔 전류 밀도 분포가 허용 범위 내에 수습되도록 조정된다. In adjusting the beam current density distribution, since a predetermined allowable range (2ε in FIG. 3) is provided centering on the value to be adjusted and the value, the flow rate is applied to the filament corresponding to each region so as to be settled within the allowable range. Increase or decrease the amount of current. In FIG. 3, since the beam current density in the
각 이온빔 공급 장치에서 처리실 내로 공급되는 이온빔의 전류 밀도 분포의 조정과 그 조정 목표의 설정은 도 1의 제어 장치(25)에서 실시된다. The adjustment of the current density distribution of the ion beam supplied from each ion beam supply device into the processing chamber and the setting of the adjustment target are performed in the
유저 인터페이스(26)를 통해서 이온 주입 장치(1)의 오퍼레이터에 의해 이온 주입 조건이 설정된다. 다음의 표 1에는 이온 주입 조건이 예시되어 있다. 여기서, 이온종은 유리 기판(10)에 조사되는 이온의 종류를 나타내고, 도우즈량은, 4 개의 이온빔에 의해서 유리 기판 상에 주입되는 이온 주입량의 총합(토탈;total)을 나타낸다. 그리고, 에너지는 유리 기판(10)에 조사되는 각 이온빔의 에너지를 나타내고 있다. 물론, 이온 주입 조건으로는 이외에도 여러 가지 조건이 존재하지만, 여기서는 생략하고 있다.The ion implantation conditions are set by the operator of the
이온종
Ionic species
도우즈량(ions/cm2)
Dose amount (ions / cm 2 )
에너지(KeV)
Energy (KeV)
B+
B +
1 x 1015
1 x 10 15
30
30
한편, 제어 장치(25)에는, 실험 등에서 얻어진 결과를 기초로 하여 작성된 데이터(이후, 조정 목표 설정 데이터라고 부름)가 표 형식으로 축적되어 있다. 이 데이터의 내용에 관해서 표 2에 일례가 나타내어져 있다. On the other hand, in the
이온종
Ionic species
에너지(KeV)
Energy (KeV)
빔 전류(㎂/cm)
Beam current (㎂ / cm)
B+
B +
30
30
100
100
P+
P +
20
20
150
150
ㆍ
ㆍㆍ
ㆍ
ㆍ
ㆍ
ㆍㆍ
ㆍ
ㆍ
ㆍ
ㆍㆍ
ㆍ
ㆍ
P+
P +
50
50
200
200
표 2에 나타내어지는 데이터의 집합은, 예컨대 균일성의 조정이 단시간에 끝나는 이온빔의 집합이나 정밀도가 좋은 균일성의 조정(1% 정도에서의 조정)이 가능해지는 이온빔의 집합이다. The data set shown in Table 2 is, for example, a set of ion beams in which the adjustment of uniformity is completed in a short time, and a set of ion beams in which uniformity (adjustment at about 1%) with high precision is possible.
제어 장치(25)는 이온 주입 조건의 이온종과 에너지의 값을 검색 항목으로 하여, 이 표 2에서 나타내어지는 데이터 내에 해당하는 데이터가 존재하는지 여부를 검색한다. 검색에 의해, 그 데이터가 발견된 경우, 그것에 대응하는 빔 전류의 값을 판독한다. 그리고, 1 개 이상의 이온빔이, 표 2에 나타내어지는 데이터로부터 판독된 빔 전류의 값으로, 유리 기판(10) 상에 조사가 이루어지도록 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 설정된다.The
본 발명에 있어서, 빔 전류는, 빔 전류 밀도 분포를 평균화한 값을 가리킨다. 평균화함에 있어서는, 상가(相加)평균을 이용하더라도 좋고, 제곱평균 등의 상승평균을 이용하더라도 좋다. 그리고, 본 발명에서는, 유리 기판 상에 조사되는 리본형 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포가, 균일(일정)한 분포가 되는 것을 이상(목표)으로 하고 있다. 따라서, 단위는 다르지만, 표 2에 나타내어지는 빔 전류의 값을 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표의 값으로 설정하는 것이 가능하게 된다. In the present invention, the beam current indicates a value obtained by averaging the beam current density distribution. In the averaging, a mean value may be used, or a rising average such as a square mean may be used. And in this invention, it is set as the ideal (target) that beam current density distribution in the long side direction of the ribbon type ion beam irradiated on a glass substrate will become uniform (constant) distribution. Therefore, although the unit is different, it is possible to set the value of the beam current shown in Table 2 to the value of the adjustment target of the beam current density distribution.
또한, 이온 주입 장치에 설정된 이온 주입 조건 중, 이온종과 에너지의 값을 검색 항목으로 하고 있는 것은, 이들 파라메터가 빔 전류 밀도 분포를 조정함에 있어서의 조정 정밀도나 조정 시간에 영향을 준다는 것을 경험적으로 알고 있기 때문이다. 한편, 이 밖의 이유로서는, 각 이온빔에서 동일한 값을 취하기 때문이다. 즉, 표 1의 이온 주입 조건이 도 1의 이온 주입 장치(1)에 설정된 경우, 제1~제4 이온빔의 이온종과 에너지의 값은 주입 조건으로서 설정된 것과 같은 것으로 되지만, 예컨대 도우즈량은 4 개의 이온빔의 겹치기에 의해 달성되는 값이기 때문에, 각 이온빔에서 설정되는 값은 반드시 동일한 값을 취하지는 않는다. 본 발명에서는, 각 이온빔에서 반드시 동일한 값으로 되는 항목인 이온종과 에너지를 검색 항목으로서 이용하도록 하고 있다. 그 때문에, 조정 목표 설정 데이터(표 2)의 구성을 간소하게 할 수 있고, 나아가서는, 데이터 검색 처리를 재빠르게 끝낼 수 있다고 하는 효과를 기대할 수 있다. In addition, among the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus, the value of the ion species and the energy as a search item empirically shows that these parameters affect the adjustment accuracy and the adjustment time in adjusting the beam current density distribution. Because I know. On the other hand, this is because the same value is taken for each ion beam. That is, when the ion implantation conditions of Table 1 are set in the
도 1에 있어서, 각 이온빔을 가로지를 때의 유리 기판(10)의 반송 속도는 일정하다. 이온 주입 조건으로서 설정된 도우즈량 분포(여기서는, 유리 기판 전체면에 균일한 분포로 하고 있기 때문에 일정한 값으로 됨)와 유리 기판(10)의 반송 속도의 관계로부터, 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 총합(토탈)을 산출한다. 한편, 여기서 말하는 총합이란, 유리 기판 상에 조사되는 제1~제4 이온빔의 긴 변 방향에 있어서의 빔 전류 밀도 분포를 합한 분포를 말하며, 이상적으로는 균일한 분포이기 때문에, 일정한 값으로 된다.In FIG. 1, the conveyance speed of the
그리고, 도출한 총합의 빔 전류 밀도 분포의 값으로부터, 4 개의 이온빔 중, 몇 개의 이온빔이 표 2에 나타내어지는 조정 목표 설정 데이터로부터 판독된 빔 전류의 값을 이용하여, 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정할 수 있는지를 구한다. 이 산출은, 예컨대, 총합의 빔 전류 밀도 분포의 수치를 Itotal, 표 2로부터 판독된 빔 전류의 수치를 Ix로 하여, 다음의 수학식 1로 산출되는 정수 부분에 주목한다. 수학식 1에 있어서, 우변에 기재된 X1이 정수를 나타내고, X2가 소수점 이하를 나타낸다. 이 계산에서는, 빔 전류 밀도 분포의 수치, 빔 전류의 수치 등과 같은 값에 주목하고 있으며, 그 단위는 고려하지 않는다. 이후에 기재하는 수학식 2~6에 있어서도 마찬가지이다. And from the value of the beam total density distribution of the sum total derived, the adjustment target of the beam current density distribution of the four ion beams using the value of the beam current read from the adjustment target setting data which some ion beams are shown in Table 2 Find if it can be set. This calculation is, for example, by the value of the beam current reading out the value of the beam current density distribution of the sum total from I, Table 2 with I x, is noted in the whole part to be calculated in the following equation (1). In Formula (1), X1 described on the right side represents an integer, and X2 represents less than or equal to the decimal point. In this calculation, attention is paid to values such as the numerical value of the beam current density distribution, the numerical value of the beam current, and the like, and the unit is not considered. The same applies to the equations 2 to 6 described later.
만일 이 정수 부분(X1)이 2라면, 4 개의 이온빔 중, 2 개의 이온빔의 전류 밀도 분포의 조정 목표를 Ix로 설정한다. 이 설정에 있어서, 어떤 이온빔의 조정 목표를 설정할 것인지는 미리 결정되어 있는 우선 순위에 따르는 것으로 한다. 나머지 2 개의 이온빔에 대해서는 다음의 수학식 2에 따라서, 개개의 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 설정된다. If this is the integral part (X1) it is 2, if, setting of the four ion beam, a target adjustment of the current density distribution of the ion beam 2 to I x. In this setting, it is assumed that which ion beam adjustment target is set in accordance with a predetermined priority. For the remaining two ion beams, the adjustment target of the beam current density distribution of each ion beam is set according to the following equation (2).
여기서는, 4 개의 리본형 이온빔 중, 2 개의 이온빔에 대해서는, 조정 목표 설정 데이터로부터 판독된 빔 전류의 값을 기초로 하여 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 설정되기 때문에, 균일 조정에 걸리는 시간을 단축할 수 있는 등의 효과를 발휘할 수 있다. 그 결과, 4 개의 이온빔 전체에 대한 빔 전류 밀도 분포를 조정할 때의 조정 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 1 개 이상의 리본형 이온빔에 대하여, 이와 같이 하여 조정 목표의 설정이 이루어진 경우, 맹목적으로 조정 목표를 설정하고 있는 것과 비교하여, 효율적으로 빔 전류 밀도 분포를 조정할 수 있음은 물론이다. Here, among the four ribbon ion beams, the adjustment target of the beam current density distribution is set for the two ion beams based on the value of the beam current read from the adjustment target setting data, so that the time required for uniform adjustment can be shortened. It can exert such an effect. As a result, the adjustment efficiency when adjusting the beam current density distribution for all four ion beams can be improved. On the other hand, when one or more ribbon type ion beams are set in this manner, the beam current density distribution can be efficiently adjusted as compared with the case where the adjustment target is blindly set.
앞의 수학식 2의 예에서는, 나머지 2 개의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정할 때에, 나머지 리본형 이온빔에서 달성되어야 하는 빔 전류 밀도 분포의 값(수학식 2의 분자)을 등분함으로써, 각 리본형 이온빔에 대한 조정 목표치를 도출하고 있지만, 이것은 나머지 이온빔에 대한 조정 목표의 설정을 간단히 행하기 위한 방법이며, 반드시 이러한 방법을 이용할 필요는 없다. 등분하지 않는 경우, 예컨대, 각 리본형 이온빔을 공급하는 공급 장치의 능력(성능)에 따라서, 수학식 2의 분자의 배분 비율을 변경하더라도 좋다. In the example of Equation 2, when setting the adjustment target of the beam current density distribution of the remaining two ribbon ion beams, the value of the beam current density distribution (molecule of Equation 2) to be achieved in the remaining ribbon ion beams is equally divided. By doing so, the adjustment target value for each ribbon-type ion beam is derived, but this is a method for simply setting the adjustment target for the remaining ion beams, and it is not necessary to use such a method. If not equal, for example, the distribution ratio of the molecules of the formula (2) may be changed according to the capability (performance) of the supply device for supplying each ribbon ion beam.
또한, 수학식 1에 나타내어지는 정수 부분(X1)이 대상으로 하는 이온빔의 개수(도 1의 예에서는, 4 개)를 넘은 경우(예컨대, X1=5인 경우), 4 개의 이온빔 중, 3 개의 이온빔에 대해서는, 빔 전류 밀도 분포가 Ix가 되도록 조정 목표의 설정이 이루어지고, 나머지 1 개에 대한 조정 목표는, 다음의 수학식 3에서의 계산 결과에 기초하여 설정된다. In addition, when the integer part X1 shown by
한편, 수학식 1에서 산출된 결과가 정확히 떨어지고, 또한, 그 정수 부분(X1)이 대상으로 하는 이온빔의 개수와 같은 경우는, 모든 이온빔의 전류 밀도 분포의 조정 목표가 Ix가 되도록 설정된다. On the other hand, when the result calculated by the formula (1) falls exactly and the integer part X1 is equal to the number of ion beams to be targeted, the adjustment target of the current density distribution of all the ion beams is set to be I x .
한편으로, 수학식 1에서 산출된 결과가 정확히 떨어지고, 또한, 그 정수 부분(X1)이 대상으로 하는 이온빔의 개수보다도 작은 경우에는, 일부의 이온빔에 의한 유리 기판에의 조사를 수행하지 않도록 한다. 구체적으로는, 전체 이온빔의 개수를 4 개로 하고, X1이 3이었던 경우, 3 개의 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 Ix으로 설정해 두고, 나머지 1 개의 이온빔은 사용하지 않는다. 즉, 하나의 이온빔 공급 장치로부터의 이온빔의 공급을 정지시키도록 한다. On the other hand, when the result computed by Formula (1) falls exactly and the integer part X1 is smaller than the number of ion beams made into object, it is prevented from irradiating a glass substrate with a part of ion beams. Specifically, when the total number of ion beams is four and X1 is 3, the adjustment target of the beam current density distribution of the three ion beams is set to I x , and the remaining one ion beam is not used. That is, the supply of the ion beam from one ion beam supply device is stopped.
또한, 표 2 안을 검색한 결과, 해당 데이터가 없었던 경우에는, Itotal을 전체 이온빔의 개수로 등분하여 구해지는 빔 전류 밀도 분포의 값에, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 설정된다. 또한, 수학식 1에 있어서, 정수 부분(X1)이 없는 경우(Itotal보다도 Ix가 큰 경우)에도 같은 식으로 하여 조정 목표가 설정되는 것으로 한다. As a result of searching Table 2, when there is no corresponding data, the adjustment target of the beam current density distribution for each ion beam is set to the value of the beam current density distribution obtained by dividing I total by the total number of ion beams. In equation (1), the adjustment target is set in the same manner even when there is no integer portion X1 (when I x is larger than I total ).
이와 같이 하여, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 설정되면, 제어 장치(25)는, 각 이온빔에 대응하는 빔 프로파일러로 빔 전류 밀도 분포를 모니터링하면서, 각 이온빔 공급 장치의 이온원에 마련된 필라멘트에 흘리는 전류량을 조정하거나 하여, 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포가 허용 범위 내에 들어가 도록 조정한다. In this way, when the adjustment target of the beam current density distribution for each ion beam is set, the
각 이온빔 공급 장치에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정에 대해서는, 미리 정해진 순서에 따라서 행하도록 하여도 좋다. 또한, 제어 장치(25)는 멀티태스크 처리가 가능한 구성으로 해 두고서, 전체 이온빔 공급 장치에서의 빔 전류 밀도 분포의 조정을 동시에 행하도록 하더라도 좋다. Adjustment of the beam current density distribution with respect to each ion beam supply apparatus may be performed in a predetermined order. In addition, the
전술한 조정 목표 설정의 방법은 어디까지나 제1 진공 예비실(22)에서 제2 진공 예비실(23)로 향해서 유리 기판(10)이 한 방향으로만 반송되는 경우를 상정하고 있다. 한편, 유리 기판은 왕복 반송되는 경우가 있다. 이것을 고려한 경우, 이하에 나타내는 2가지를 생각할 수 있다.The method of setting the above-described adjustment target assumes a case where the
하나는, 이제까지 설명해 온 방법으로 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 설정한다. 그리고, 제1 진공 예비실(22)과 제2 진공 예비실(23) 사이에서 조사되고 있는 모든 이온빔을 유리 기판이 가로지르는 반송 횟수에 따라서, 유리 기판의 반송 속도를 빠르게 한다. 예컨대, 모든 이온빔을 통과하는 유리 기판의 반송 횟수를 4배로 늘려 두고서, 각 이온빔의 빔 전류 밀도 분포를 변경하지 않는다면, 그 만큼 유리 기판에 주입되는 이온의 주입량이 많아진다. 그 때문에, 모든 이온빔을 통과하는 유리 기판의 반송 횟수가 4배로 증가한 만큼, 유리 기판의 반송 속도를 4배속로 하여, 유리 기판 상에 형성되는 주입량 분포에 변동을 생기지 않게 하는 방법을 생각할 수 있다. One sets the adjustment target of the beam current density distribution of each ion beam by the method demonstrated so far. And the conveyance speed of a glass substrate is made quick in accordance with the conveyance frequency which the glass substrate crosses all the ion beams irradiated between the 1st vacuum
또 하나는, 유리 기판의 반송 속도를 변경하지 않고서, 유리 기판이 모든 이온빔을 가로지르는 반송 횟수에 따라서, 각 이온빔에 대하여 설정하는 조정 목표를 변경하는 방법이 있다. Another is a method of changing the adjustment target set for each ion beam according to the number of times the glass substrate crosses all the ion beams without changing the conveyance speed of the glass substrate.
제1 진공 예비실(22)과 제2 진공 예비실(23) 사이에서 조사되고 있는 모든 이온빔을 유리 기판이 가로지르는 반송 횟수를 n으로 한다. 예컨대, 유리 기판을 제1 진공 예비실(22)로부터 반입하여, 제2 진공 예비실(23)로 향해서 반송한다. 그리고, 모든 이온빔(도 1의 예에서는, 제1~제4 이온빔)을 가로지른 후, 반송 방향을 반전시켜, 제1 진공 예비실(22)로 향해서 반송시킨다. 그 후, 모든 이온빔을 유리 기판이 가로지른 후, 다시 반송 방향을 반전시키고, 제2 진공 예비실(23)로 향해서 반송하여, 제2 진공 예비실(23)로부터 반출되는 경우, n은 3이 된다. 지금까지의 수학식과 마찬가지로 Itotal은 총합의 빔 전류 밀도 분포의 수치를, Ix는 표 2에 기재한 빔 전류의 수치를 나타낸다. 그리고, a는 조정 대상으로 하는 전체 이온빔의 개수, b는 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표가 Ix로 설정되는 이온빔의 개수로 한다. The frequency | count of conveyance which a glass substrate crosses all the ion beams irradiated between the 1st vacuum
이 경우, 수학식 1과 같은 사고방식으로, b는 수학식 4에서 산출되는 정수 부분으로 된다.In this case, b is an integer part calculated by Equation 4 in the same manner as in
만일, 수학식 4에 있어서 정수 부분(X1)이 없는 경우나 표 2 안에 해당 데이터가 없는 경우에는, Itotal을 n×a로 나눠 등분하고, 그에 의해 구해진 값을 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표로 해 놓으면 된다. 또한, X1이 a보다도 작은 숫자이며, 또한 X2가 제로인 경우에는, X1 개의 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 Ix로 설정하고, 나머지 이온빔(a-X1 개의 이온빔)에 대해서는 그 이온빔을 공급하는 이온빔 공급 장치로부터의 공급을 정지시켜 놓는다.If there is no integer portion X1 in Equation 4, or if there is no corresponding data in Table 2, I total is divided by n × a, and the value obtained thereby is divided by the beam current density distribution for each ion beam. You can set the target of adjustment. In addition, X1 is a smaller than the number a, also in the case where X2 is zero, the ion beam for setting the adjustment target of the beam current density distribution on X1 of the ion beam to I x and the other ion beams (a-X1 of the ion beam) The supply from the ion beam supply apparatus to supply is stopped.
또한, 수학식 4에서의 계산 결과, b의 값이 조정 대상으로 하는 이온빔의 개수를 넘은 경우, 수학식 3의 경우와 같은 식으로 취급된다. 즉, a-1 개의 이온빔의 조정 목표를 Ix로 설정하고, 나머지 1 개의 이온빔의 조정 목표를 이하의 수학식 5에 의해서 산출되는 값으로 설정한다. In addition, when the value of b exceeds the number of ion beams to be adjusted as a result of the calculation in the equation (4), the same expression as in the case of the equation (3) is treated. That is, the adjustment target of the a-1 ion beams is set to I x , and the adjustment target of the remaining one ion beam is set to a value calculated by the following equation (5).
상기 이외의 경우에서는, 수학식 4에 의해 b를 산출한 후, 나머지 이온빔(조정 목표가 Ix가 아닌 이온빔)에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표는 다음의 수학식 6에 나타내는 식에 기초하여 산출된다. In the case other than the above, after calculating b by the equation (4), the adjustment target of the beam current density distribution for the remaining ion beam (the ion beam whose adjustment target is not I x ) is calculated based on the equation shown in the following equation (6). do.
수학식 6에서는, 나머지 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 총합을, 나머지 이온빔의 개수 및 n으로 나눠 줌으로써, 각 이온빔에 대한 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를 산출하고 있다. 다만, 반드시 수학식 6와 같은 식으로 하여 나머지 이온빔에 대한 조정 목표를 등분에 의해 산출할 필요는 없으며, 각 이온빔 공급 장치의 성능에 따라서, 각 이온빔에 설정되는 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표의 비율을 결정하더라도 좋다. In
또한, 전술한 본 발명에 따른 실시예는 4 개의 이온빔을 이용하여 각각의 이온빔을 유리 기판의 전체면에 조사하는 방식의 이온 주입 장치였지만, 2 개 이상의 이온빔의 각각을 유리 기판의 전체면에 조사하는 구성의 이온 주입 장치라면, 본 발명은 적용 가능하다. 또한, 도 1에 도시되는 처리실(11)은, 이온빔 공급 장치마다 복수로 나눠 설치되더라도 좋다. 그 경우, 각 처리실 사이를 게이트 밸브로 구획하도록 해 두더라도 좋다. In addition, the embodiment according to the present invention described above was an ion implantation apparatus in which each ion beam is irradiated to the entire surface of the glass substrate using four ion beams, but each of the two or more ion beams is irradiated to the entire surface of the glass substrate. The present invention can be applied as long as it is an ion implantation device having the above configuration. In addition, the
그리고, 빔 전류 밀도 분포의 조정 수단으로서는, 앞의 실시형태 중에서 설명한 멀티필라멘트를 갖는 이온원이 아니라, 종래부터 이용되고 있는 전계렌즈나 자계렌즈를 각 이온빔 공급 장치의 빔 라인 중에 배치해 두고서 이것을 이용하여 빔 전류 밀도 분포를 조정하도록 해 두더라도 좋다. As the means for adjusting the beam current density distribution, instead of the ion source having the multifilament described in the above embodiments, conventionally used electric field lenses and magnetic field lenses are arranged in the beam lines of the respective ion beam supply apparatuses. The beam current density distribution may be adjusted.
또한, 제어 장치(25)는 이온 주입 장치(1)와는 별도로 설치해 놓더라도 좋다.The
전술한 것 이외에, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 개량 및 변경을 하더라도 좋음은 물론이다.In addition to the above, various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 : 이온 주입 장치 6 : 제1 이온빔
10 : 유리 기판 16 : 제2 이온빔
25 : 제어 장치 26 : 유저 인터페이스
36 : 제3 이온빔 46 : 제4 이온빔DESCRIPTION OF
10
25
36: third ion beam 46: fourth ion beam
Claims (4)
상기 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 기초하여, 조정 목표 설정 데이터를 검색하여, 상기 조정 목표 설정 데이터 내에 상기 이온 주입 조건과 합치하는 데이터가 있는 경우에는, 상기 각 리본형 이온빔 중 하나 이상의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를, 그 조정 목표 설정 데이터로부터 판독한 빔 전류의 값(IX)을 이용하여 설정하고,
총합의 빔 전류 밀도 분포의 값(ITotal)과 상기 빔 전류의 값(IX)을 이용하여, 상기 복수(N)의 이온빔 공급 장치 중 몇 개의 이온빔 공급 장치의 이온빔 전류가 상기 빔 전류의 값(IX)으로 설정될 수 있는가를 수식 A의 X1 값으로 구하고, 나머지 이온빔 공급 장치의 이온빔 전류 설정값(IY)을 수식 B로 구하는 것을 특징으로 하는 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표 설정 방법.
[수식 A]
(X1: 정수 부분, X2: 소수점 이하 부분)
[수식 B]
A glass substrate is conveyed in the direction orthogonal to the long side direction of the ribbon type ion beam supplied into the process chamber from each of the plurality of N ion beam supply devices, and the irradiation area by each ribbon type ion beam is spread over the entire surface of the glass substrate. In the ion implantation apparatus which overlaps each other and forms uniform ion implantation amount distribution on the said glass substrate, As a method of setting the adjustment target of the beam current density distribution with respect to each ribbon type ion beam,
Based on the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus, the adjustment target setting data is retrieved, and when there is data matching the ion implantation conditions in the adjustment target setting data, one or more ribbons of each of the ribbon-type ion beams The adjustment target of the beam current density distribution of the type ion beam is set using the value (I X ) of the beam current read from the adjustment target setting data,
By using the value of the total beam current density distribution (I Total ) and the value of the beam current (I X ), the ion beam current of several ion beam supply devices among the plurality of (N) ion beam supply devices is the value of the beam current. (I X ) can be set by the value of X1 of Equation A, and the ion beam current set value (I Y ) of the remaining ion beam supply device is obtained by Equation B.
[Formula A]
(X1: integer part, X2: fractional part)
[Formula B]
상기 이온 주입 장치에 설정되는 이온 주입 조건에 기초하여, 조정 목표 설정 데이터를 검색하여, 상기 조정 목표 설정 데이터 내에 상기 이온 주입 조건과 합치하는 데이터가 있는 경우에는, 상기 각 리본형 이온빔 중 하나 이상의 리본형 이온빔의 빔 전류 밀도 분포의 조정 목표를, 그 조정 목표 설정 데이터로부터 판독한 빔 전류의 값을 이용하여 설정하고,
총합의 빔 전류 밀도 분포의 값(ITotal)과 상기 빔 전류의 값(IX)을 이용하여, 상기 복수(N)의 이온빔 공급 장치 중 몇 개의 이온빔 공급 장치의 이온빔 전류가 상기 빔 전류의 값(IX)으로 설정될 수 있는가를 수식 A의 X1 값으로 구하고, 나머지 이온빔 공급 장치의 이온빔 전류 설정값(IY)을 수식 B로 구하는
기능을 갖는 제어 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
[수식 A]
(X1: 정수 부분, X2: 소수점 이하 부분)
[수식 B]
A glass substrate is conveyed in the direction orthogonal to the long side direction of the ribbon type ion beam supplied into the process chamber from each of the plurality of N ion beam supply devices, and the irradiation area by each ribbon type ion beam is spread over the entire surface of the glass substrate. An ion implantation apparatus overlapping each other to form a uniform ion implantation amount distribution on the glass substrate,
Based on the ion implantation conditions set in the ion implantation apparatus, the adjustment target setting data is retrieved, and when there is data matching the ion implantation conditions in the adjustment target setting data, one or more ribbons of each of the ribbon-type ion beams The adjustment target of the beam current density distribution of the type ion beam is set using the value of the beam current read from the adjustment target setting data,
By using the value of the total beam current density distribution (I Total ) and the value of the beam current (I X ), the ion beam current of several ion beam supply devices among the plurality of (N) ion beam supply devices is the value of the beam current. Can be set to (I X ), and the ion beam current setting value (I Y ) of the remaining ion beam supply device is obtained from equation B.
An ion implantation device comprising a control device having a function.
[Formula A]
(X1: integer part, X2: fractional part)
[Formula B]
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