KR102085385B1

KR102085385B1 - 이온빔 측정장치 및 이온빔 측정방법

Info

Publication number: KR102085385B1
Application number: KR1020140049365A
Authority: KR
Inventors: 노리야스 이도; 고오지 이나다; 가즈히로 와타나베
Original assignee: 스미도모쥬기가이 이온 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2020-03-05
Also published as: JP6150632B2; JP2015011770A; TWI626674B; US20150001418A1; CN104253010B; US9564292B2; TW201501166A; KR20150001606A; CN104253010A

Abstract

단순한 구성으로 2방향의 빔각도를 측정한다.
이온빔 측정장치(100)는, 원래의 이온빔(B)을, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔(Bm)으로 정형하기 위한 마스크(102)와, y빔 부분의 x방향 위치를 검출하고, x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 검출부(104)와, x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하며, y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부(108)를 구비한다.

Description

이온빔 측정장치 및 이온빔 측정방법 {ION BEAM MEASURING DEVICE AND ION BEAM MEASURING METHOD}

본 출원은, 2013년 6월 26일에 출원된 일본 특허출원 제2013-134052호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 이온주입장치에 적절한 이온빔 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

이온빔의 진행방향의 각도를 측정하는 방법이 알려져 있다. 이러한 방법에 있어서는 예를 들면, 리본형상의 이온빔의 일부를 통과시키는 원형 소형 구멍을 가지는 마스크판이 빔모니터의 상류측에 배치된다. 어느 다른 방법에 있어서는, 병진 메카니즘에 의하여 이동되는 플래그가 사용되고, 이 플래그는, 이온빔 각도의 측정을 가능하게 하는 제1 형상과 제2 형상을 가진다. 제1 형상은 수직 슬롯이며, 제2 형상은 경사 에지이다.

일본 특허공개공보 2010-50108호 일본 특허공표공보 2009-524195호

이온주입처리에 있어서는 주입하는 이온빔의 각도가 제어되거나 또는 관리되고 있다. 특히 고에너지 영역의 이온주입에서는, 고정밀도의 각도 제어 또는 관리가 계속 요망되고 있다. 그러나, 그러한 영역에서는 일반적으로 빔전류가 작기 때문에, 고정밀도의 측정은 간단하지 않다. 상술과 같이 마스크판의 원형 소형 구멍에서 빔의 통과를 제한하면, 빔전류는 매우 작아져, 요구되는 정밀도로 측정할 수 없을 수도 있다. 또, 이온빔의 진행방향에 수직인 2방향 각각의 빔각도를, 가동식의 경사 에지를 이용하여 측정하는 것은 복잡하다.

본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 단순한 구성으로 2방향의 빔각도를 측정할 수 있는 이온빔 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 원래의 이온빔을, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔으로 정형하기 위한 마스크와, 상기 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하고, 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 검출부와, 상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하며, 상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔을 준비하는 스텝과, 상기 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하는 스텝과, 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 스텝과, 상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하는 스텝과, 상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정방법이 제공된다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명에 의하면, 단순한 구성으로 2방향의 빔각도를 측정할 수 있는 이온빔 측정장치 및 측정방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 이온주입장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 관한 이온빔 측정장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치를 마스크의 y방향 중앙에서 절단하여 y방향으로부터 본 도이다.
도 4는 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치를 마스크의 y슬릿의 x방향 위치에서 절단하여 x방향으로부터 본 도이다.
도 5는 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치를 마스크의 x슬릿의 x방향 위치에서 절단하여 x방향으로부터 본 도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 이온주입장치의 처리실을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 이온빔 측정장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 이온빔 측정장치를 마스크의 y방향 중앙에서 절단하여 y방향으로부터 본 도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 관한 이온빔 측정장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시형태에 관한 이온빔 측정장치에 사용되는 마스크를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시형태에 관한 이온빔 측정장치에 사용되는 마스크를 나타내는 도이다.
도 12는 본 발명이 일 실시형태에 관한 이온빔 측정방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 다만, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또, 이하에 서술하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 전혀 한정하는 것은 아니다.

(제1 실시형태)

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 이온주입장치(10)를 개략적으로 나타내는 도이다. 도 1의 상부는 이온주입장치(10)의 개략 구성을 나타내는 상면도이고, 도 1의 하부는 이온주입장치(10)의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.

이온주입장치(10)는, 피처리물(W)의 표면에 이온주입처리를 하도록 구성되어 있다. 피처리물(W)은, 예를 들면 기판이고, 예를 들면 반도체 웨이퍼이다. 따라서 이하에서는 설명의 편의를 위하여 피처리물(W)을 기판(W)이라고 하는 경우가 있지만, 이것은 주입처리의 대상을 특정의 물체에 한정하는 것을 의도하고 있지는 않다.

이온주입장치(10)는, 빔 스캔 및 메커니컬 스캔 중 적어도 일방에 의하여 기판(W)의 전체에 걸쳐 이온빔(B)을 조사하도록 구성되어 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의상, 설계상 이온빔(B)의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향에 수직인 면을 xy면이라고 정의한다. 후술하는 바와 같이 이온빔(B)을 피처리물(W)에 대하여 주사하는 경우에는 주사방향을 x방향으로 하고, z방향 및 x방향에 수직인 방향을 y방향으로 한다. 따라서, 빔 스캔은 x방향으로 행해지고, 메커니컬 스캔은 y방향으로 행해진다.

이온주입장치(10)는, 이온소스(12)와, 빔라인장치(14)와 진공처리실(16)을 구비한다. 이온소스(12)는, 이온빔(B)을 빔라인장치(14)에 부여하도록 구성되어 있다. 빔라인장치(14)는, 이온소스(12)로부터 진공처리실(16)로 이온을 수송하도록 구성되어 있다. 또, 이온주입장치(10)는, 이온소스(12), 빔라인장치(14), 및 진공처리실(16)에 원하는 진공환경을 제공하기 위한 진공 배기계(도시하지 않음)를 구비한다.

도시되는 바와 같이, 빔라인장치(14)는 예를 들면, 상류로부터 순서대로, 질량분석 자석장치(18), 빔정형장치(20), 편향주사장치(22), P렌즈(24) 또는 빔 평행화 장치, 및, 각도에너지 필터(26)를 구비한다. 다만 본 명세서에 있어서, 상류란 이온소스(12)에 가까운 측을 가리키고, 하류란 진공처리실(16)(또는 빔 스토퍼(28))에 가까운 측을 가리킨다.

질량분석 자석장치(18)는, 이온소스(12)의 하류에 마련되어 있고, 이온소스(12)로부터 인출된 이온빔(B)으로부터 필요한 이온종을 질량분석에 의하여 선택하도록 구성되어 있다. 빔정형장치(20)는, Q렌즈 등의 수속렌즈를 구비하고 있고, 이온빔(B)을 원하는 단면형상으로 정형하도록 구성되어 있다.

또, 편향주사장치(22)는, 빔 스캔을 제공하도록 구성되어 있다. 편향주사장치(22)는, 정형된 이온빔(B)을 x방향으로 주사한다. 이렇게 하여, 이온빔(B)은, y방향의 폭보다 긴 x방향의 주사범위에 걸쳐 주사된다. 도 1에 있어서 화살표(C)에 의하여 빔 스캔 및 그 주사범위를 예시하고, 주사범위의 일단 및 타단에서의 이온빔(B)을 각각 실선 및 파선으로 나타낸다. 다만 명확화를 위하여 이온빔(B)에 사선을 그어 도시한다.

P렌즈(24)는, 주사된 이온빔(B)의 진행방향을 평행하게 하도록 구성되어 있다. 각도에너지 필터(26)는, 이온빔(B)의 에너지를 분석하여 필요한 에너지의 이온을 하방으로 편향하여 진공처리실(16)에 유도하도록 구성되어 있다. 이와 같이 하여, 빔라인장치(14)는, 기판(W)에 조사되어야 하는 이온빔(B)을 진공처리실(16)에 공급한다.

진공처리실(16)은, 1매 또는 복수 매의 기판(W)을 지지하고, 이온빔(B)에 대한 예를 들면 y방향의 상대이동(이른바 메커니컬 스캔)을 필요에 따라 기판(W)에 제공하도록 구성되어 있는 물체 지지부(도시하지 않음)를 구비한다. 도 1에 있어서 화살표(D)에 의하여 메커니컬 스캔을 예시한다. 또, 진공처리실(16)은, 빔스토퍼(28)를 구비한다. 이온빔(B) 상에 기판(W)이 존재하지 않는 경우에는, 이온빔(B)은 빔스토퍼(28)에 입사된다.

다른 일 실시형태에 있어서는, 이온주입장치(10)는, z방향에 수직인 일방향으로 긴 단면을 가지는 이온빔을 진공처리실(16)에 부여하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 이온빔은 예를 들면, y방향의 폭보다 긴 x방향의 폭을 가진다. 이러한 가늘고 긴 단면의 이온빔은 리본빔이라고 불리는 경우도 있다. 혹은, 또 다른 일 실시형태에 있어서는, 이온주입장치(10)는, 이온빔을 주사하지 않고, 스폿형상의 단면을 가지는 이온빔을 진공처리실(16)에 부여하도록 구성되어 있어도 된다.

자세하게는 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술하지만, 진공처리실(16)에는 이온빔 측정장치(100)가 마련되어 있다. 이온빔 측정장치(100)는, 원래의 이온빔(B)을 측정용 이온빔(Bm)으로 정형하기 위한 마스크(102)와, 측정용 이온빔(Bm)을 검출하도록 구성되어 있는 검출부(104)를 구비한다.

도 1의 하부에 예시하는 바와 같이, 기판(W)에 이온빔(B)이 조사될 때, 마스크(102) 및 검출부(104)는 이온빔(B)으로부터 벗어난 대피위치에 있다. 이 때 마스크(102) 및 검출부(104)에 이온빔(B)은 조사되지 않는다. 측정 시에는, 마스크(102) 및 검출부(104)는, 도시하지 않은 이동기구에 의하여, 이온빔(B)을 가로지르는 측정위치(도 2 참조)로 이동된다. 이 때 마스크(102)는, 이온빔(B)의 경로상에 있어서 각도에너지 필터(26)와 검출부(104)와의 사이에 있고, 검출부(104)는, 이온주입처리에 있어서 기판(W)의 표면이 놓여지는 z방향 위치에 있다.

또, 이온빔 측정장치(100)는, 이온빔 측정처리를 실행하기 위한 측정제어부(106)를 구비한다. 측정제어부(106)는, 이온주입장치(10)를 제어하도록 구성되어 있는 제어장치의 일부여도 되고, 그것과는 별개로 마련되어 있어도 된다. 측정제어부(106)는, 상술과 같은 마스크(102) 및 검출부(104)의 대피위치와 측정위치와의 사이의 이동을 제어하도록 구성되어 있어도 된다. 일 실시형태에 있어서는, 이온주입장치(10)는, 이온빔 측정장치(100)에 의한 측정결과에 근거하여 이온주입처리를 제어하도록 구성되어 있어도 된다.

측정제어부(106)는, 검출결과를 나타내는 검출부(104)의 출력에 근거하여, 설계상의 진행방향인 z방향에 대하여 실제의 이온빔(B)의 진행방향이 이루는 각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부(108)를 구비한다. 빔각도 연산부(108)는, 측정용 이온빔(Bm)의 y빔 부분의 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하고, 측정용 이온빔(Bm)의 x빔 부분의 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하도록 구성되어 있다.

도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(100)를 개략적으로 나타내는 도이다. 도 3은, 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치(100)를 마스크(102)의 y방향 중앙에서 절단하여 y방향으로부터 본 도이다. 도 4는, 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치(100)를 마스크(102)의 y슬릿(110y)의 x방향 위치에서 절단하여 x방향으로부터 본 도이다. 도 5는, 도 2에 나타내는 이온빔 측정장치(100)를 마스크(102)의 x슬릿(110x)의 x방향 위치에서 절단하여 x방향으로부터 본 도이다.

마스크(102)는, 상류로부터 공급되는 이온빔(B)을 부분적으로 통과시켜 측정용 이온빔(Bm)을 생성하도록 구성되어 있다. 측정용 이온빔(Bm)은, y빔 부분(112y) 및 x빔 부분(112x)을 구비한다(도 3 내지 도 5 참조). y빔 부분(112y)은, xy면에 있어서 y방향으로 가늘고 긴 단면을 가진다. x빔 부분(112x)은, xy면에 있어서 x방향으로 가늘고 긴 단면을 가진다.

마스크(102)는, 이온빔(B)을 통과시키는 복수의 슬릿 또는 개구를 가지는 판형상의 부재를 구비한다. 마스크(102) 상의 복수의 슬릿은, y방향으로 가늘고 긴 y슬릿(110y)과, x방향으로 가늘고 긴 x슬릿(110x)을 포함한다. 본 명세서에서는, y슬릿(110y)이 형성되어 있는 마스크(102)의 부분을 "제1 마스크 부분"이라고 하고, x슬릿(110x)이 형성되어 있는 마스크(102)의 부분을 "제2 마스크 부분"이라고 하는 경우가 있다.

도 2에 나타나는 마스크(102)는, 원래의 이온빔(B)이 입사되는 마스크(102) 상의 피조사 영역에, 3개의 제1 마스크 부분 및 2개의 제2 마스크 부분을 구비한다. 이들 제1 마스크 부분 및 제2 마스크 부분은, x방향으로 엇갈리게 배치되어 있다. 각 제1 마스크 부분은 1개의 y슬릿(110y)을 구비하고, 각 제2 마스크 부분은 1개의 x슬릿(110x)을 구비한다.

따라서, 마스크(102)는, 3개의 y슬릿(110y)과 2개의 x슬릿(110x)을 가지고, y슬릿(110y)과 x슬릿(110x)이 x방향으로 엇갈리게 나열되어 있다. 중앙의 y슬릿(110y)은, 이온빔(B)이 입사되는 마스크(102) 상의 피조사 영역에 있어서 x방향 중앙에 배치되어 있다. 나머지 2개의 y슬릿(110y)은 각각, 마스크(102) 상의 피조사 영역에 있어서 x방향 단부에 배치되어 있다. 한편, 2개의 x슬릿(110x)은, y방향에 대하여 동일한 위치에 있고, 마스크(102) 상의 피조사 영역에 있어서 y방향 중앙에 배치되어 있다.

y슬릿(110y)은, y빔 부분(112y)에 대응하는 형상을 가지는 관통공이다. 따라서 y슬릿(110y)은, 소정의 좁은 슬릿폭을 x방향으로 가지고, 그것보다 긴 슬릿길이를 y방향으로 가진다. 한편, x슬릿(110x)은, x빔 부분(112x)에 대응하는 형상을 가지는 관통공이다. 따라서 x슬릿(110x)은, 소정의 좁은 슬릿폭을 y방향으로 가지고, 그것보다 긴 슬릿길이를 x방향으로 가진다.

y슬릿(110y) 및 x슬릿(110x)의 슬릿길이는 슬릿폭보다 현저하게 길고, 슬릿길이는 슬릿폭의 예를 들면 적어도 10배이다. 측정 정밀도를 중시하는 경우에는 슬릿폭을 좁게 하는 것이 바람직하고, 측정 시간을 단축하는 것을 중시하는 경우에는 슬릿폭을 넓게 하는 것이 바람직하다. y슬릿(110y)의 슬릿길이는 이온빔(B)의 y방향의 폭에 따라 정해진다.

또, 마스크(102)는, 측정용 이온빔(Bm)이 검출부(104)에 입사될 때 인접하는 2개의 빔 부분이 서로 분리되어 있는 바와 같이, 인접하는 2개의 슬릿의 간격이 정해져 있다. 도 3에 나타나는 바와 같이, 인접하는 y빔 부분(112y)과 x빔 부분(112x)이 검출부(104)의 z방향 위치에 있어서 서로 중첩되지 않도록, 인접하는 y슬릿(110y)과 x슬릿(110x)과의 x방향의 간격이 정해져 있다. 이와 같이 하면, 마스크(102)로부터 검출부(104)에 각 빔 부분이 도달하기까지 각 빔 부분의 발산에 의하여, 인접하는 빔 부분이 서로 섞이는 것을 피할 수 있다.

이온빔(B)이 제1 마스크 부분에 조사되어 y슬릿(110y)을 통과함으로써, y빔 부분(112y)이 생성된다. 이온빔(B)이 제2 마스크 부분에 조사되어 x슬릿(110x)을 통과함으로써, x빔 부분(112x)이 생성된다. 마스크(102) 상의 y슬릿(110y) 및 x슬릿(110x)의 배치에 대응하여, 3개의 y빔 부분(112y)과 2개의 x빔 부분(112x)이 x방향으로 엇갈리게 배열된 측정용 이온빔(Bm)이 생성된다.

검출부(104)에 의한 검출 동안, 마스크(102)는 정지하고 있다. 따라서, y빔 부분(112y) 및 x빔 부분(112x)은, 원래의 이온빔(B)으로부터 잘라낸 특정의 일부분에 상당한다. 이로 인하여, y빔 부분(112y) 및 x빔 부분(112x)은, xy면에 있어서의 이온빔(B)의 특정의 위치에서의 빔각도를 유지한다.

검출부(104)는, y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 검출하고, x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있다. 검출부(104)는, 측정용 이온빔(Bm)을 횡단하도록 x방향으로 이동 가능한 이동 검출기를 구비한다. 검출부(104)의 x방향으로의 이동을 도 2에 있어서 화살표 E에 의하여 예시한다. 검출기의 x방향 이동에 의하여, y빔 부분(112y)의 x방향 위치가 검출된다. 또, 검출부(104)는, y방향으로 배열된 복수의 검출요소(114)를 구비한다. 검출부(104)에 있어서의 x빔 부분(112x)의 도달위치로부터, x빔 부분(112x)의 y방향 위치가 검출된다.

이와 같이 하여, 검출부(104)는, 이동 검출기가 측정용 이온빔(Bm)을 1회 가로지르는 동안에 y빔 부분(112y)의 x방향 위치 및 x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 검출할 수 있다.

검출부(104) 또는 각 검출요소(114)는, 예를 들면, 입사되는 이온의 양에 따라 전류를 생성하는 소자를 구비하고 있거나, 혹은 이온빔을 검출 가능한 임의의 구성이어도 된다. 검출부(104) 또는 각 검출요소(114)는, 예를 들면 패러데이 컵이어도 된다. 또, 도시되는 검출부(104)는 5개의 검출요소(114)가 대표적으로 예시되어 있지만, 검출부(104)는 전형적으로는, 그것보다 다수(예를 들면 적어도 10개)의 검출요소(114)의 배열을 구비하여도 된다.

도 3에 나타나는 바와 같이, 검출부(104)가 측정용 이온빔(Bm)을 검출하기 위하여 x방향으로 이동할 때, 예를 들면 x방향 위치(xa)에 있어서, 검출부(104)는, 마스크(102) 상의 x방향 단부의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다. 또, 검출부(104)는, 예를 들면 x방향 위치(xb)에 있어서, 일방의 x슬릿(110x)으로부터의 x빔 부분(112x)을 받는다. 또한, 검출부(104)는, 예를 들면 x방향 위치(xc)에 있어서, x방향 중앙의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다. 동일하게 하여, 검출부(104)는, 예를 들면 x방향 위치(xd)에 있어서 타방의 x슬릿(110x)으로부터의 x빔 부분(112x)을 받아, 예를 들면 x방향 위치(xe)에 있어서 x방향 단부의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다.

검출부(104)는, x방향 이동의 결과 얻어진 x방향 위치와 빔전류와의 관계를 빔각도 연산부(108)에 출력한다. 빔각도 연산부(108)는, x방향 위치와 빔전류와의 관계로부터, y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 특정한다. 빔각도 연산부(108)는, 예를 들면, y빔 부분(112y)에 대응하는 빔전류 피크의 x방향 위치를, 그 y빔 부분(112y)의 x방향 위치라고 결정한다.

도 4에 나타나는 바와 같이, y빔 부분(112y)은, y방향으로 나열되는 몇 개의 검출요소(114)에 걸쳐 입사된다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 개개의 검출요소(114)로부터 출력되는 빔전류가 합계되고, 그 합계의 빔전류가 y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 특정하기 위하여 사용된다.

알려져 있는 바와 같이, z방향에 있어서의 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서의 x방향의 빔 변위량과, 제1 위치와 제2 위치와의 z방향 거리와의 비로부터, x방향 빔각도(θx)를 연산할 수 있다. 검출 중에 마스크(102)는 규정의 장소에 유지되기 때문에, 마스크(102) 상의 각 슬릿의 z방향 위치, 및 당해 z방향 위치에 있어서의 각 슬릿의 xy면내 위치는 이미 알려져 있다. 또, 검출부(104)의 z방향 위치도 이미 알려져 있다. 따라서, 이들 이미 알려진 위치관계와, 검출된 y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 이용하여, x방향 빔각도(θx)를 연산할 수 있다.

y빔 부분(112y)의 x방향의 폭은, 도 3에 나타나는 바와 같이, y슬릿(110y)의 x방향의 폭에 대응하여 가늘어지고 있다. 따라서, y빔 부분(112y)에 대응하는 빔전류 피크의 x방향 위치의 특정이 용이하다. 또, y빔 부분(112y)은, 도 4에 나타나는 바와 같이, y슬릿(110y)에 대응하여 y방향으로 폭이 넓다. 이로 인하여, 종전과 같이 원형 소형 구멍을 가지는 마스크를 사용하는 경우에 비해, 검출부(104)가 받는 빔전류를 크게 취할 수 있다.

마찬가지로, z방향에 있어서의 제1 위치와 제2 위치와의 사이에서의 y방향의 빔 변위량과, 제1 위치와 제2 위치와의 z방향 거리와의 비로부터, y방향 빔각도(θy)를 연산할 수 있다. 도 5에 나타나는 바와 같이, x빔 부분(112x)의 y방향의 폭은 x슬릿(110x)의 y방향의 폭에 대응하여 가늘어지고 있다. x빔 부분(112x)은 검출부(104)가 어느 특정의 검출요소(114)에 도달하고, 그 검출요소(114)의 y방향 위치를 x빔 부분(112x)의 y방향 위치로 간주할 수 있다. 이렇게 하여 검출된 x빔 부분(112x)의 y방향 위치와, 마스크(102)와 검출부(104)와의 이미 알려진 위치관계를 이용하여, y방향 빔각도(θy)를 연산할 수 있다. 도 3에 나타나는 바와 같이, x빔 부분(112x)은 x슬릿(110x)에 대응하여 x방향으로 폭이 넓기 때문에, 검출부(104)가 받는 빔전류를 크게 취할 수 있다.

이와 같이, 제1 실시형태에 의하면, 단일의 마스크에 x방향 슬릿 및 y방향 슬릿을 형성함으로써, 1개의 마스크로 x방향 빔각도(θx) 및 y방향 빔각도(θy)를 동시에 측정할 수 있다.

복수의 y슬릿(110y)을 각각 x방향으로 상이한 위치에 마련함으로써, 이온빔(B)의 x방향 빔각도(θx)의 x방향 분포를 구할 수 있다. 예를 들면, 중앙의 y빔 부분(112y)으로부터 얻어지는 x방향 빔각도(θx)를, 이온빔(B)의 x방향 빔각도의 대표 값으로서 이용할 수 있다. 또, x방향 빔각도(θx)의 균일성을 나타내는 지표로서 예를 들면, 이 대표 값과, 단부의 y빔 부분(112y)으로부터 얻어지는 x방향 빔각도(θx)와의 차를 이용할 수도 있다.

또, 복수의 x슬릿(110x)을 각각 x방향으로 상이한 위치에 마련함으로써, 이온빔(B)의 y방향 빔각도(θy)의 x방향 분포를 구할 수 있다.

상술의 실시형태에 있어서는, 검출부(104)는 일정 속도로 x방향으로 이동하고 있다. 이것에는 검출부(104)의 동작이 단순해지는 이점이 있다. 그러나, 일 실시형태에 있어서는, 검출부(104)가 받는 빔전류량을 크게 하기 위하여, 검출부(104)는, 이동 검출기가 측정용 이온빔(Bm)을 1회 가로지르는 동안에 그 이동 속도를 조정하도록 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 이동 검출기는, x빔 부분(110x)을 받기 위하여 감속하거나 또는 정지하여도 된다. 구체적으로는 예를 들면, 이동 검출기는, x빔 부분(110x)을 받기 직전에 감속하며, 그 x빔 부분(110x)을 통과할 때까지 감속을 계속하여도 된다. 혹은, 이동 검출기는, x빔 부분(110x)을 받는 위치에서 소정시간 정지하여도 된다.

(제2 실시형태)

도 6은, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 이온주입장치의 진공처리실(216)을 개략적으로 나타내는 도이다. 도 6의 상부는 진공처리실(216)의 개략 구성을 나타내는 상면도이며, 도 6의 하부는 진공처리실(216)의 개략 구성을 나타내는 측면도이다. 제2 실시형태에 관한 이온주입장치는, 도 1에 나타내는 이온소스(12) 및 빔라인장치(14)를 구비하여도 된다.

또, 도 7은, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(200)를 개략적으로 나타내는 도이다. 도 8은, 도 7에 나타내는 이온빔 측정장치(200)를 마스크(102)의 y방향 중앙에서 절단하여 y방향으로부터 본 도이다.

제2 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(200)는, 제1 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(100)와는 측정용 이온빔(Bm)의 검출을 위한 구성이 상이하다. 마스크(102)에 대해서는, 제1 실시형태와 제2 실시형태에서 동일하다.

이온빔 측정장치(200)는, 원래의 이온빔(B)을 측정용 이온빔(Bm)으로 정형하기 위한 마스크(102)와, 측정용 이온빔(Bm)을 검출하도록 구성되어 있는 검출부(204)를 구비한다. 또, 이온빔 측정장치(200)는, 검출부(204)의 출력에 근거하여, 설계상의 진행방향인 z방향에 대하여 실제의 이온빔(B)의 진행방향이 이루는 각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부(108)를 구비한다.

검출부(204)는, y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 검출하고, x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있다. 검출부(204)는, 측정용 이온빔(Bm)을 가로지르도록 x방향으로 이동 가능한 이동 검출기(204a)와, 이온빔 진행방향에 있어서 이동 검출기(204a)의 하류에 배치되어 있는 고정 검출기(204b)를 구비한다.

이동 검출기(204a)는, 측정용 이온빔(Bm)을 가로지르듯이 x방향으로 이동 가능하다. 이동 검출기(204a)의 x방향 이동에 의하여, y빔 부분(112y)의 x방향 위치가 검출된다. 이동 검출기(204a)는, y빔 부분(112y)에 대응하여 y방향으로 긴 이동 검출요소(214a)를 구비한다. 일 실시형태에 있어서는, 이동 검출기(204a)는, 제1 실시형태에 관한 검출부(104)여도 되고, 그 경우, 이동 검출기(204a)는, y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하여도 된다.

한편, 고정 검출기(204b)는, x빔 부분(112x)을 받도록 빔스토퍼(28)에 배치되어 있다. 즉, 빔스토퍼(28) 상에서 x빔 부분(112x)이 입사되는 장소에 고정 검출기(204b)가 마련되어 있다. 고정 검출기(204b)는, y방향으로 배열된 복수의 고정 검출요소(214b)를 구비한다. 본 실시형태에 있어서는 측정용 이온빔(Bm)이 2개의 x빔 부분(112x)을 가지기 때문에, 고정 검출기(204b)는, 복수의 고정 검출요소(214b)의 y방향 배열을 2개 구비한다. 고정 검출기(204b)에 있어서의 x빔 부분(112x)의 도달위치로부터, x빔 부분(112x)의 y방향 위치가 검출된다.

도 8에 나타나는 바와 같이, 이동 검출기(204a)는, 측정용 이온빔(Bm)을 검출하기 위하여 x방향으로 이동한다. 이 때, 이동 검출기(204a)는, 예를 들면 x방향 위치(xa)에 있어서, 마스크(102) 상의 x방향 단부의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다. 이동 검출기(204a)는, x빔 부분(112x)을 통과한다. 또, 이동 검출기(204a)는, 예를 들면 x방향 위치(xc)에 있어서, x방향 중앙의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다. 또한, 이동 검출기(204a)는, x빔 부분(112x)을 통과하고, 예를 들면 x방향 위치(xe)에 있어서 x방향 단부의 y슬릿(110y)으로부터의 y빔 부분(112y)을 받는다.

이동 검출기(204a)는, x방향 이동의 결과 얻어진 y빔 부분(112y)의 x방향 위치와 빔전류와의 관계를 빔각도 연산부(108)에 출력한다. 빔각도 연산부(108)는, 이 관계로부터, y빔 부분(112y)의 x방향 위치를 특정한다. 빔각도 연산부(108)는, 예를 들면, y빔 부분(112y)에 대응하는 빔전류 피크의 x방향 위치를, 그 y빔 부분(112y)의 x방향 위치라고 결정한다. 빔각도 연산부(108)는, 얻어진 y빔 부분(112y)의 x방향 위치와, 마스크(102)와 이동 검출기(204a)와의 이미 알려진 위치관계를 이용하여, x방향 빔각도(θx)를 연산한다.

한편, 고정 검출기(204b)는, 이동 검출기(204a)가 x빔 부분(112x)으로부터 떨어져 있을 때에 x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 검출한다. 고정 검출기(204b)는, 대응하는 x빔 부분(112x)이 이동 검출기(204a)에 의하여 차단되어 있지 않을 때, x빔 부분(112x)을 받는다. x빔 부분(112x)은 고정 검출기(204b)의 어느 특정의 고정 검출요소(214b)에 도달한다. 따라서, 그 고정 검출요소(214b)의 y방향 위치를 x빔 부분(112x)의 y방향 위치로 간주할 수 있다. 빔각도 연산부(108)는, 이렇게 하여 검출된 x빔 부분(112x)의 y방향 위치와, 마스크(102)와 고정 검출기(204b)와의 이미 알려진 위치관계를 이용하여, y방향 빔각도(θy)를 연산한다.

이와 같이 하여, 검출부(204)는, 이동 검출기(204a)가 측정용 이온빔(Bm)을 1회 가로지르는 동안에 y빔 부분(112y)의 x방향 위치 및 x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 검출할 수 있다.

제2 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 마찬가지로, 폭이 넓은 슬릿에 의하여 검출부(204)가 받는 빔전류를 크게 취할 수 있다. 또, 단일의 마스크에 x방향 슬릿 및 y방향 슬릿을 형성함으로써, 1개의 마스크로 x방향 빔각도 및 y방향 빔각도를 동시에 측정할 수 있다.

기존의 이온주입장치에는 대부분, 이동 검출기(204a) 및 고정 검출기(204b)에 상당하는 검출기가 마련되어 있다. 따라서, 제2 실시형태에 의하면, 그러한 기존의 검출기를 이용하여 이온빔 측정장치(200)를 구성할 수 있다는 이점도 있다.

다만, 일 실시형태에 있어서는, x방향 빔각도와 y방향 빔각도를 동시에 측정하지 않아도 된다. 예를 들면, 이동 검출기(204a)에 의하여 x방향 빔각도(θx)를 측정한 후, 이동 검출기(204a)를 퇴피시키고, 고정 검출기(204b)로 y방향 빔각도를 측정할 수도 있다.

또, 마스크(102)를 기판(W)보다 상류에 배치하는 대신에, 기판(W)이 놓아져야 하는 z방향 위치에 마스크(102)가 배치되어도 된다. 이 경우, 이동 검출기(204a)는, 기판(W)이 놓여져야 하는 z방향 위치보다 하류에 배치되어도 된다.

(제3 실시형태)

도 9는, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(300)를 개략적으로 나타내는 도이다. 제3 실시형태에 관한 이온빔 측정장치(300)는, 제1 및 제2 실시형태에 관한 이온빔 측정장치와는 측정용 이온빔(Bm)의 검출을 위한 구성이 상이하다. 마스크(102)에 대해서는, 상술의 실시형태와 제3 실시형태에서 동일하다.

이온빔 측정장치(300)는, 원래의 이온빔(B)을 측정용 이온빔(Bm)으로 정형하기 위한 마스크(102)와, 측정용 이온빔(Bm)을 검출하도록 구성되어 있는 검출부(304)를 구비한다. 또, 이온빔 측정장치(300)는, 검출부(304)의 출력에 근거하여, 설계상의 진행방향인 z방향에 대해서 실제의 이온빔(B)의 진행방향이 이루는 각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부(108)를 구비한다.

검출부(304)는, 측정용 이온빔(Bm)의 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하고, 측정용 이온빔(Bm)의 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있다. 검출부(304)는, 측정용 이온빔(Bm)을 받도록 배치되어 있는 고정 검출기를 구비한다. 고정 검출기는, 검출요소(314)의 이차원 배열을 구비한다. 검출요소(314)는 x방향 및 y방향으로 매트릭스형상으로 배열되어 있다.

검출부(304)에 있어서의 y빔 부분의 도달위치로부터, y빔 부분의 x방향 위치가 검출된다. y빔 부분은 검출부(304) 상의 소정의 x방향 위치에서 y방향으로 나열되는 몇 개의 검출요소(314)에 도달하고, 그들 검출요소(314)의 x방향 위치를 y빔 부분의 x방향 위치로 간주할 수 있다. 개개의 검출요소(314)로부터 출력되는 빔전류가 합계되고, 그 합계의 빔전류가 y빔 부분의 x방향 위치를 특정하기 위하여 사용된다. 검출된 y빔 부분의 x방향 위치와, 마스크(102)와 검출부(304)와의 이미 알려진 위치관계를 이용하여, x방향 빔각도(θx)가 연산된다.

마찬가지로, 검출부(304)에 있어서의 x빔 부분의 도달위치로부터, x빔 부분의 y방향 위치가 검출된다. x빔 부분은 검출부(304) 상의 소정의 y방향 위치에서 x방향으로 나열되는 몇 개의 검출요소(314)에 도달하고, 그들 검출요소(314)의 y방향 위치를 x빔 부분의 y방향 위치로 간주할 수 있다. 검출된 x빔 부분의 y방향 위치와, 마스크(102)와 검출부(304)와의 이미 알려진 위치관계를 이용하여, y방향 빔각도(θy)가 연산된다.

이와 같이 하여, 제3 실시형태에 의하면, 상술의 실시형태와 마찬가지로, 폭이 넓은 슬릿에 의하여 검출부(304)가 받는 빔전류를 크게 취할 수 있다. 또, 단일의 마스크에 x방향 슬릿 및 y방향 슬릿을 형성함으로써, 1개의 마스크로 x방향 빔각도 및 y방향 빔각도를 동시에 측정할 수 있다.

제3 실시형태에 있어서는, 검출부(304)에 의한 검출 동안, 마스크(102)는 정지하고 있다. 그러나, 일 실시형태에 있어서는, 검출부(304)에 의한 검출 동안, 마스크(102)는 예를 들면 x방향으로 이동되어도 된다. 그렇게 하여도 빔각도를 측정하는 것은 가능하다.

일 실시형태에 있어서는, 검출부(304)는, 검출요소(314)의 이차원 배열을 구비하는 고정 검출기와, 상술의 실시형태에 관한 이동 검출기를 구비하여도 된다. 이 경우, 고정 검출기는, 이동 검출기의 z방향 하류에 배치된다.

(제4 실시형태)

도 10은, 본 발명의 제4 실시형태에 관한 이온빔 측정장치에 사용되는 마스크(402)를 나타내는 도이다. 제4 실시형태에 관한 마스크(402)는, 특히 x슬릿(110x)의 y방향 위치에 관하여, 상술의 실시형태에 관한 마스크(102)와 상이하다. 다만 도 10에 있어서 y방향은 세로방향이며, x방향은 가로방향이다.

도 10에 나타나는 마스크(402)는, 원래의 이온빔(B)이 입사되는 마스크(402) 상의 피조사 영역에, 4개의 제1 마스크 부분 및 3개의 제2 마스크 부분을 구비한다. 이들 제1 마스크 부분 및 제2 마스크 부분은, x방향으로 엇갈리게 배치되어 있다. 각 제1 마스크 부분은 1개의 y슬릿(110y)을 구비하고, 각 제2 마스크 부분은 1개의 x슬릿(110x)을 구비한다. 따라서, 마스크(402)는, 4개의 y슬릿(110y)과 3개의 x슬릿(110x)을 가지고, y슬릿(110y)과 x슬릿(110x)이 x방향으로 엇갈리게 나열되어 있다.

3개 중 중앙의 x슬릿(110x)은, 이온빔(B)이 입사되는 마스크(402) 상의 피조사 영역에 있어서 x방향 및 y방향에 대하여 중앙에 배치되어 있다. 나머지의 2개의 x슬릿(110x)은 각각, 마스크(402) 상의 피조사 영역에 있어서 중앙의 x슬릿(110x)과는 상이한 y방향 위치에 배치되어 있다. 또, 이들 나머지의 2개의 x슬릿(110x)의 y방향 위치는 서로 상이하다. 도시되는 마스크(402)에 있어서 인접하는 x슬릿(110x)의 y방향 간격은 동일하지만, 그럴 필요는 없다.

이와 같이 복수의 x슬릿(110x)을 각각 y방향으로 상이한 위치에 마련함으로써, 이온빔(B)의 y방향 빔각도(θy)의 y방향 분포를 구할 수 있다.

제4 실시형태에 관한 마스크(402)는, 상술의 실시형태 중 어느 것에 관한 측정용 이온빔(Bm)의 검출을 위한 구성과 조합하여 사용할 수 있다. 따라서, 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 서로 상이한 y방향 위치에 형성된 복수의 x슬릿(110x)을 구비하는 마스크(402)와, 이동 검출기인 검출부(104)를 구비하여도 된다. 또, 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 서로 상이한 y방향 위치에 형성된 복수의 x슬릿(110x)을 구비하는 마스크(402)와, 이동 검출기(204a) 및 고정 검출기(204b)를 구비하는 검출부(204)를 구비하여도 된다. 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 서로 상이한 y방향 위치에 형성된 복수의 x슬릿(110x)을 구비하는 마스크(402)와 고정 검출기인 검출부(304)를 구비하여도 된다.

(제5 실시형태)

도 11은, 본 발명의 제5 실시형태에 관한 이온빔 측정장치에 사용되는 마스크(502)를 나타내는 도이다. 도 11의 상부는 마스크(502)의 정면도이며, 도 11의 하부는 마스크(502)의 측면도이다. 제5 실시형태에 관한 마스크(502)는, 슬릿의 배치에 관하여, 상술의 실시형태에 관한 마스크와 상이하다. 도 11의 상부에 있어서 y방향은 세로방향이며, x방향은 가로방향이다. 다만 설명의 편의상, 도 11의 하부에 있어서 이온빔의 진행방향을 화살표(F)로 나타낸다.

도 11에 나타나는 마스크(502)는, 원래의 이온빔(B)이 입사되는 마스크(502) 상의 피조사 영역에, 3개의 제1 마스크 부분(503y) 및 2개의 제2 마스크 부분(503x)을 구비한다. 이들 제1 마스크 부분(503y) 및 제2 마스크 부분(503x)은, x방향으로 엇갈리게 배치되어 있다. 중앙의 제1 마스크 부분(503y)은 3개의 y슬릿(110y)을 구비하고, 양단의 제1 마스크 부분(503y)은 각각 2개의 y슬릿(110y)을 구비한다. 각 제1 마스크 부분(503y)의 y슬릿(110y)은 서로 평행하게 x방향으로 배열되어 있다. 또, 각 제2 마스크 부분(503x)은 1개의 x슬릿(110x)을 구비한다.

따라서, 마스크(502)는, 합계 7개의 y슬릿(110y)과 2개의 x슬릿(110x)을 가진다. 중앙의 3개의 y슬릿(110y)은, 이온빔(B)이 입사되는 마스크(502) 상의 피조사 영역에 있어서 x방향 중앙에 배치되어 있다. 단부의 2개의 y슬릿(110y)은, 마스크(502) 상의 피조사 영역에 있어서 x방향 단부에 배치되어 있다. 한편, 2개의 x슬릿(110x)은, y방향에 대하여 동일한 위치에 있고, 마스크(502) 상의 피조사 영역에 있어서 y방향 중앙에 배치되어 있다.

이온빔이 제1 마스크 부분(503y)에 조사되어 y슬릿(110y)을 통과함으로써, y빔 부분이 생성된다. 이온빔이 제2 마스크 부분(503x)에 조사되어 x슬릿(110x)을 통과함으로써, x빔 부분이 생성된다. 마스크(502) 상의 y슬릿(110y) 및 x슬릿(110x)의 배치에 대응하여, 7개의 y빔 부분과 2개의 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔이 생성된다.

도 11의 하부에 나타나는 바와 같이, y슬릿(110y) 및 x슬릿(110x)의 x방향(도면에 있어서 가로방향)의 폭은, 이온빔 진행방향의 상류측보다 하류측에 있어서 넓어지듯이 테이퍼형상이다. 슬릿을 넓히는 정도는 이온빔의 발산각에 의존하여 정해진다. 이러한 슬릿형상은, 슬릿을 통과한 빔 부분의 각도 성분을 모두 검출하는데 도움이 된다. 도시되어 있지 않지만, y슬릿(110y) 및 x슬릿(110x)의 y방향의 폭에 대해서도 마찬가지로, 이온빔 진행방향의 상류측보다 하류측에 있어서 넓어지듯이 테이퍼형상이어도 된다.

일 실시형태에 있어서는, 이온빔 측정장치는, 인접하여 평행하게 배열된 복수의 슬릿(예를 들면 y슬릿(110y))을 통과한 빔 부분을 검출기로 관측하여 얻어진 프로파일을 비교하여, 그들의 유사성을 평가하여도 된다. 이온빔 측정장치는, 그 평가 결과에 근거하여, 측정이 정상적으로 행해졌는지 아닌지를 판정하여도 된다. 측정 중에 예를 들면 방전 등의 이상이 발생한 경우에는, 인접하는 2개의 평행한 슬릿에 유래하는 2개의 빔전류 프로파일이 서로 상이한 형상을 취할 수 있다.

따라서, 각 슬릿에 대응하는 빔전류 프로파일이 유사하다고 평가되는 경우에는, 이온빔 측정장치는, 측정이 정상적으로 행해졌다고 판정하여도 된다. 반대로, 각 슬릿에 대응하는 빔전류 프로파일이 유사하지 않다고 평가되는 경우에는, 이온빔 측정장치는, 측정이 정상적으로 행해지고 있지 않다고 판정하여도 된다. 측정이 정상적으로 행해지고 있지 않다고 판정된 경우에는, 이온빔 측정장치는, 재측정을 실행하여도 된다.

또, 상술의 마스크(102)와 마찬가지로, 마스크(502)는, 측정용 이온빔이 검출부에 입사될 때 인접하는 2개의 빔 부분이 서로 분리되어 있도록, 인접하는 2개의 슬릿의 간격이 정해져 있다. 슬릿 간격은 예를 들면, 마스크(502)와 검출부와의 거리에 따라 정해진다. 슬릿과 검출기의 거리가 멀면 슬릿 간격을 넓게, 거리가 가까우면 슬릿 간격을 좁게 한다. 슬릿 간격이 좁을수록 다수의 슬릿을 마스크(502)에 배치할 수 있다.

제5 실시형태에 관한 마스크(502)는, 상술의 실시형태 중 어느 하나에 관한 측정용 이온빔(Bm)의 검출을 위한 구성과 조합하여 사용할 수 있다. 따라서, 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 각각이 복수의 y슬릿(110y)을 가지는 복수의 제1 마스크 부분(503y)을 구비하는 마스크(502)와, 이동 검출기인 검출부(104)를 구비하여도 된다. 또, 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 각각이 복수의 y슬릿(110y)을 가지는 복수의 제1 마스크 부분(503y)을 구비하는 마스크(502)와, 이동 검출기(204a) 및 고정 검출기(204b)를 구비하는 검출부(204)를 구비하여도 된다. 일 실시형태에 관한 이온빔 측정장치는, 각각이 복수의 y슬릿(110y)을 가지는 복수의 제1 마스크 부분(503y)을 구비하는 마스크(502)와, 고정 검출기인 검출부(304)를 구비하여도 된다.

도 12는, 본 발명의 일 실시형태에 관한 이온빔 측정방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 먼저, 이온빔이 통과하는 위치에 마스크가 세팅된다(S1). 이 조작은 기계적으로 행해진다. 마스크에는 상술과 같이 y슬릿 및 x슬릿이 마련되어 있다. 이후, 본 방법의 종료까지 마스크는 그 위치에 유지되고, 측정 동안 마스크는 정지하고 있다.

다음으로 이온빔의 조사가 개시된다(S2). 이온빔이 마스크의 슬릿을 통과함으로써, 측정용 이온빔이 준비된다. 측정용 이온빔은 상술과 같이, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비한다.

계속해서, 빔각도가 측정된다(S3). 마스크를 통과한 이온빔의 도달위치가, 검출부를 사용하여 측정된다. y빔 부분의 x방향 위치가 검출되고, x빔 부분의 y방향 위치가 검출된다. 이 때, 필요에 따라서 검출부가 측정용 이온빔에 대하여 이동된다. 검출된 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도가 연산되고, 검출된 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도가 연산된다. 그 후 이온빔의 조사는 종료되고(S4), 마지막에 마스크의 세팅이 해제된다(S5). 마스크는 대피위치로 되돌려진다. 이렇게 하여, 본 방법은 종료된다.

본 발명의 대표적인 몇 개의 실시형태를 설명하였다. 본 발명의 실시형태에 의하면, 단일의 마스크에 x방향 슬릿 및 y방향 슬릿을 형성함으로써, 1개의 마스크로 x방향 빔각도(θx) 및 y방향 빔각도(θy)를 동시에 측정할 수 있다.

또, 일반적으로, 이온빔(B)의 빔각도는 2방향의 각도 성분, 전형적으로는 x방향 및 y방향의 빔각도로 특징 지어진다. 본 발명의 실시형태에 의하면, y빔 부분(112y)의 x방향 위치 및 x빔 부분(112x)의 y방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도(θx) 및 y방향 빔각도(θy)를 직접적으로 구할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시형태에 의하면, 단순한 구성으로 2방향의 빔각도를 측정할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시형태에 근거하여 설명하였다. 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 설계 변경이 가능하며, 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은, 당업자에게 이해되는 바이다.

상술의 실시형태에 있어서는, y빔 부분(112y)은 y방향으로 연속하는 가늘고 긴빔 단면을 가진다. 그러나, 본 명세서에 있어서 y빔 부분은, y방향으로 불연속인 소형 빔 단면을 가져도 된다. 일 실시형태에 있어서는, y빔 부분은, y방향으로 정렬된 복수의 소형 빔 부분을 구비하여도 된다. 이들 소형 빔 부분은, y방향으로 연속하는 빔 단면과 기능적으로 동일 또는 유사하게 배열된다. 이렇게 하여, y방향으로 긴 y빔 부분을, 복수의 소형 빔 부분이 집합적으로 형성하고 있어도 된다. x빔 부분에 대해서도 마찬가지이다.

이로 인하여, 마스크의 슬릿은 가늘고 긴 단일의 개구에는 한정되지 않는다. 일 실시형태에 있어서는, 마스크는, 복수의 소형 개구를 구비하고, 이들 소형 개구의 각각이 대응하는 소형 빔 부분을 생성하여도 된다. 따라서, 마스크는, 전체적으로 y슬릿 및 x슬릿을 형성하는 다수의 소형 개구의 배열을 구비하여도 된다. 예를 들면, 마스크는, y슬릿(110y)과 같이 y방향으로 배열된 다수의 소형 구멍과, x슬릿(110x)과 같이 x방향으로 배열된 다수의 소형 구멍을 구비하여도 된다.

일 실시형태에 관한 이온주입장치는, x방향으로 스캔되는 이온빔을 사용하거나 또는 x방향의 직경이 y방향의 직경보다 긴 이온빔을 사용하고, y방향으로 웨이퍼를 메커니컬 스캔하도록 구성되어 있다. 여기에서, 이온빔의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향과 직교하는 평면 상에서 서로 직교하는 2방향을 x방향 및 y방향으로 한다. 또, 이온주입장치는, x방향 및 y방향의 빔각도를 측정하도록 구성되어 있는 이온빔 각도측정기구를 구비한다. 측정기구는, x방향 및 y방향의 빔각도 측정 시에 소정의 위치에 세팅된 z방향에 수직인 마스크에 이온빔의 일부분을 통과시키고, z방향 하류에 있어서 통과 빔의 도달위치를 검출하는 수단을 구비한다. 이 검출수단은, 통과 빔의 도달위치 분포를 측정 가능하다. 또, 측정기구는, 검출된 도달위치 분포로부터 통과 빔의 각도를 계산하는 수단을 구비한다. 마스크에는, 이온빔의 일부분을 통과시키는 y방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿과, x방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿이 마련되어 있다. 측정기구는, x방향의 빔각도와 y방향의 빔각도를 동시에 측정한다.

통과 빔의 검출수단은, y방향으로 배치된 복수의 검출기로 이루어지며, 측정기구는, 그들 복수의 검출기를 x방향으로 이동시키면서 이온빔을 측정하여도 된다. 측정기구는, 복수의 검출기가 x방향으로 긴 슬릿의 전면에 위치할 때 당해 복수의 검출기를 감속 또는 일정시간 정지시켜, y방향 각도를 측정하여도 된다.

이동 측정을 위한 검출수단은, y방향으로 긴 이동 검출기와, 마스크로부터 보아 그 이동 검출기의 이동선보다 z방향으로 먼 장소에 배치된 고정 검출기를 구비하여도 된다. 고정 검출기는, 마스크의 x방향으로 긴 슬릿의 전면에 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하여도 된다. 측정기구는, y방향으로 긴 이동 검출기가 x방향으로 긴 슬릿의 전면에 위치하지 않을 때만, 고정 검출기로 빔의 도달위치를 검출하여도 된다.

검출수단은, 이차원으로 배열되어 고정된 검출기여도 된다.

일 실시형태에 관한 이온주입장치는, x방향으로 스캔되는 이온빔을 사용하거나 또는 x방향의 직경이 y방향의 직경보다 긴 이온빔을 사용하고, y방향으로 웨이퍼를 메커니컬 스캔하도록 구성되어 있다. 여기에서, 이온빔의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향과 직교하는 평면 상에서 서로 직교하는 2방향을 x방향 및 y방향으로 한다. 또, 이온주입장치는, x방향 및 y방향의 빔각도를 측정하도록 구성되어 있는 이온빔 각도측정기구를 구비한다. 측정기구는, x방향 및 y방향의 빔각도 측정 시에 소정의 위치에 세팅된 z방향에 수직인 마스크에 이온빔의 일부분을 통과시켜, z방향 하류에 있어서 통과 빔의 도달위치를 검출하는 수단을 구비한다. 이 검출수단은, 통과 빔의 도달위치 분포를 측정 가능하다. 또, 측정기구는, 검출된 도달위치 분포로부터 통과 빔의 각도를 계산하는 수단을 구비한다. 마스크에는, 이온빔의 일부분을 통과시키는 y방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿과, x방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿이 마련되어 있다. 통과 빔의 검출수단은, y방향으로 배치된 복수의 검출기로 이루어지며, 측정기구는, 그들 복수의 검출기를 x방향으로 이동시키면서 이온빔을 측정한다. 이동 측정을 위한 검출수단은, y방향으로 긴 이동 검출기와, 마스크로부터 보아 그 이동 검출기의 이동선보다 z방향으로 먼 장소에 배치된 고정 검출기를 구비한다. 고정 검출기는, 마스크의 x방향으로 긴 슬릿의 전면에 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비한다. 측정기구는, y방향으로 긴 검출기를 x방향으로 이동시키면서 x방향의 빔각도 측정을 행하고, y방향으로 긴 검출기를 x방향으로 긴 슬릿의 전면 이외에 정지시켜 y방향의 빔각도 측정을 행한다.

일 실시형태에 관한 이온주입장치는, x방향으로 스캔되는 이온빔을 사용하거나 또는 x방향의 직경이 y방향의 직경보다 긴 이온빔을 사용하고, y방향으로 웨이퍼를 메커니컬 스캔하도록 구성되어 있다. 여기에서, 이온빔의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향과 직교하는 평면 상에서 서로 직교하는 2방향을 x방향 및 y방향으로 한다. 또, 이온주입장치는, x방향 및 y방향의 빔각도를 측정하도록 구성되어 있는 이온빔 각도측정기구를 구비한다. 측정기구는, x방향 및 y방향의 빔각도 측정 시에 소정의 위치에 세팅된 z방향에 수직인 마스크에 이온빔의 일부분을 통과시켜, z방향 하류에 있어서 통과 빔의 도달위치를 검출하는 수단을 구비한다. 이 검출수단은, 통과 빔의 도달위치 분포를 측정 가능하다. 또, 측정기구는, 검출된 도달위치 분포로부터 통과 빔의 각도를 계산하는 수단을 구비한다. 마스크에는, 이온빔의 일부분을 통과시키는 y방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿과, x방향으로 긴 복수의 슬릿이 마련되어 있다. x방향으로 긴 복수의 슬릿은 마스크 상의 y방향 위치가 상이하게 배치되어 있다. 측정기구는, x방향의 빔각도와 y방향의 빔각도를 동시에 측정한다.

검출수단은, 이차원으로 배열되어 고정된 검출기여도 된다.

일 실시형태에 관한 이온주입장치는, x방향으로 스캔되는 이온빔을 사용하거나 또는 x방향의 직경이 y방향의 직경보다 긴 이온빔을 사용하고, y방향으로 웨이퍼를 메커니컬 스캔하도록 구성되어 있다. 여기에서, 이온빔의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향과 직교하는 평면 상에서 서로 직교하는 2방향을 x방향 및 y방향으로 한다. 또, 이온주입장치는, x방향 및 y방향의 빔각도를 측정하도록 구성되어 있는 이온빔 각도측정기구를 구비한다. 측정기구는, x방향 및 y방향의 빔각도 측정 시에 소정의 위치에 세팅된 z방향에 수직인 마스크에 이온빔의 일부분을 통과시켜, z방향 하류에 있어서 통과 빔의 도달위치를 검출하는 수단을 구비한다. 이 검출수단은, 통과 빔의 도달위치 분포를 측정 가능하다. 또, 측정기구는, 검출된 도달위치 분포로부터 통과 빔의 각도를 계산하는 수단을 구비한다. 마스크에는, 이온빔의 일부분을 통과시키는 y방향으로 긴 적어도 하나의 슬릿과, x방향으로 긴 복수의 슬릿이 마련되어 있다. x방향으로 긴 복수의 슬릿은 마스크 상의 y방향 위치가 상이하게 배치되어 있다. 통과 빔의 검출수단은, y방향으로 배치된 복수의 검출기로 이루어지며, 측정기구는, 그들 복수의 검출기를 x방향으로 이동시키면서 이온빔을 측정한다. 이동 측정을 위한 검출수단은, y방향으로 긴 이동 검출기와, 마스크로부터 보아 그 이동 검출기의 이동선보다 z방향으로 먼 장소에 배치된 고정 검출기를 구비한다. 고정 검출기는, 마스크의 x방향으로 긴 슬릿의 전면에 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비한다. 측정기구는, y방향으로 긴 검출기를 x방향으로 이동시키면서 x방향의 빔각도 측정을 행하고, y방향으로 긴 검출기를 x방향으로 긴 슬릿의 전면 이외에 정지시켜 y방향의 빔각도 측정을 행한다.

이하, 본 발명의 몇 개의 양태를 든다.

1. 원래의 이온빔을, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔으로 정형하기 위한 마스크와,

상기 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하고, 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 검출부와,

상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하고, 상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.

2. 상기 원래의 이온빔은, y방향의 폭보다 긴 x방향의 주사범위에 걸쳐 주사되는 이온빔, 또는, y방향의 폭보다 긴 x방향의 폭을 가지는 이온빔이며,

상기 마스크는, 상기 원래의 이온빔이 입사되는 당해 마스크 상의 피조사 영역에, 복수의 제1 마스크 부분 및 복수의 제2 마스크 부분을 구비하고 있고,

상기 복수의 제1 마스크 부분의 각각은, 상기 y빔 부분에 대응하는 적어도 1개의 y슬릿을 구비하며,

상기 복수의 제2 마스크 부분의 각각은, 상기 x빔 부분에 대응하는 적어도 1개의 x슬릿을 구비하고,

상기 복수의 제1 마스크 부분 및 복수의 제2 마스크 부분은, x방향으로 엇갈리게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 1에 기재된 이온빔 측정장치.

3. 상기 복수의 제1 마스크 부분은, 상기 피조사 영역의 x방향 중앙에 배치되는 중앙 제1 마스크 부분과, 상기 피조사 영역의 x방향 단부에 배치되는 단부 제1 마스크 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 실시형태 2에 기재된 이온빔 측정장치.

4. 상기 복수의 제1 마스크 부분 중 적어도 하나는, x방향으로 배열된 복수의 y슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 실시형태 2 또는 3에 기재된 이온빔 측정장치.

5. 상기 복수의 제2 마스크 부분은, 소정의 y위치에 x슬릿을 구비하는 제2 마스크 부분과, 다른 y위치에 x슬릿을 구비하는 제2 마스크 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 실시형태 2 내지 4 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

6. 상기 y슬릿 및/또는 상기 x슬릿의 폭은, 상기 이온빔 진행방향의 상류측보다 하류측에 있어서 넓은 것을 특징으로 하는 실시형태 2 내지 5 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

7. 상기 마스크는, 상기 측정용 이온빔이 상기 검출부에 입사될 때 인접하는 2개의 빔 부분이 서로 분리되어 있도록, 인접하는 2개의 슬릿의 간격이 정해져 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

8. 상기 검출부에 의한 검출 동안, 상기 마스크는 정지하고 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

9. 상기 검출부는, 상기 측정용 이온빔을 가로지르도록 적어도 x방향으로 이동 가능한 이동 검출기를 구비하고, 상기 이동 검출기는, 적어도 상기 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

10. 상기 이동 검출기는, 상기 y빔 부분에 대응하여 y방향으로 긴 검출요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 실시형태 9에 기재된 이온빔 측정장치.

11. 상기 검출부는, 적어도 상기 x빔 부분을 받도록 배치되어 있는 고정 검출기를 구비하고, 상기 고정 검출기는, 적어도 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하며, 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 실시형태 9 또는 10에 기재된 이온빔 측정장치.

12. 상기 고정 검출기는, 상기 이온빔 진행방향에 있어서 상기 이동 검출기의 하류에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 11에 기재된 이온빔 측정장치.

13. 상기 고정 검출기는, 상기 이동 검출기가 상기 x빔 부분으로부터 떨어져 있을 때에 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 실시형태 12에 기재된 이온빔 측정장치.

14. 상기 이동 검출기는, 적어도 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하고, 상기 x빔 부분의 y방향 위치도 검출하는 것을 특징으로 하는 실시형태 9에 기재된 이온빔 측정장치.

15. 상기 이동 검출기는, 상기 x빔 부분을 받기 위하여 감속하거나 또는 정지하는 것을 특징으로 하는 실시형태 9 내지 14 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

16. 상기 검출부는, 상기 이동 검출기가 상기 측정용 이온빔을 1회 가로지르는 동안에 상기 y빔 부분의 x방향 위치 및 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 9 내지 15 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

17. 상기 검출부는, 상기 측정용 이온빔을 받도록 배치되어 있는 고정 검출기를 구비하고, 상기 고정 검출기는, 검출요소의 이차원 배열을 구비하며, 상기 y빔 부분의 x방향 위치 및 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치.

18. 실시형태 1 내지 17 중 어느 하나에 기재된 이온빔 측정장치를 구비하는 이온주입장치.

19. 상기 이온빔 측정장치는, 피처리물에 이온주입처리를 하기 위한 처리실에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 실시형태 18에 기재된 이온주입장치.

20. 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔을 준비하는 스텝과,

상기 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하는 스텝과,

상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 스텝과,

상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하는 스텝과,

상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정방법.

B 이온빔
Bm 측정용 이온빔
10 이온주입장치
16 진공처리실
100 이온빔 측정장치
102 마스크
104 검출부
108 빔각도 연산부
110y y슬릿
110x x슬릿
112y y빔 부분
112x x빔 부분
114 검출요소
200 이온빔 측정장치
204 검출부
204a 이동 검출기
204b 고정 검출기
216 진공처리실
304 검출부
314 검출요소
402 마스크
502 마스크
503y 제1 마스크 부분
503x 제2 마스크 부분

Claims

원래의 이온빔을, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 적어도 하나의 제2 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 적어도 하나의 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔으로 정형하기 위한 단일의 마스크와,
상기 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 적어도 하나의 제2 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하고, 상기 적어도 하나의 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 검출부와,
상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하며, 상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하도록 구성되어 있는 빔각도 연산부를 구비하고,
상기 원래의 이온빔은, y방향의 폭보다 긴 x방향의 주사범위에 걸쳐 주사되는 이온빔이며,
상기 단일의 마스크는, 상기 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 y빔 부분을 각각 정형하는 적어도 하나의 제1 y슬릿 및 적어도 하나의 제2 y슬릿과, 상기 적어도 하나의 x빔 부분을 정형하는 적어도 하나의 x슬릿을 구비하고,
상기 적어도 하나의 제1 y슬릿은 상기 주사되는 이온빔이 입사되는 상기 단일의 마스크 상의 피조사 영역의 단부에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿은 상기 피조사 영역의 반대측의 단부에 배치되고, 상기 적어도 하나의 x슬릿은 상기 적어도 하나의 제1 y슬릿과 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿의 사이에 배치되고,
상기 적어도 하나의 제1 y 슬릿, 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿, 및 상기 적어도 하나의 x슬릿은, 상기 단일의 마스크 상의 상기 피조사 영역의 내부에서 x방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 단일의 마스크는, 상기 피조사 영역의 x방향 중앙에 배치되는 중앙 제1 마스크 부분과, 상기 피조사 영역의 x방향 단부에 배치되는 단부 제1 마스크 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 단일의 마스크는, x방향으로 배열된 복수의 제1 y슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 단일의 마스크는, 소정의 y위치에 x슬릿을 구비하는 제2 마스크 부분과, 다른 y위치에 x슬릿을 구비하는 다른 제2 마스크 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 y슬릿, 상기 제2 y슬릿, 상기 x슬릿 또는 이들 모두의 폭은, 상기 이온빔 진행방향의 상류측보다 하류측에 있어서 넓은 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 단일의 마스크는, 상기 측정용 이온빔이 상기 검출부에 입사될 때 인접하는 2개의 빔 부분이 서로 분리되어 있도록, 인접하는 2개의 슬릿의 간격이 정해져 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 검출부에 의한 검출 동안, 상기 단일의 마스크는 정지하고 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 검출부는, 상기 측정용 이온빔을 가로지르도록 적어도 x방향으로 이동 가능한 이동 검출기를 구비하고, 상기 이동 검출기는, 적어도 상기 제1 y빔 부분 및 상기 제2 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 이동 검출기는, 상기 제1 y빔 부분 및 상기 제2 y빔 부분에 대응하여 y방향으로 긴 검출요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 검출부는, 적어도 상기 x빔 부분을 받도록 배치되어 있는 고정 검출기를 구비하고, 상기 고정 검출기는, 적어도 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하며, 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 10에 있어서,
상기 고정 검출기는, 상기 이온빔 진행방향에 있어서 상기 이동 검출기의 하류에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 11에 있어서,
상기 고정 검출기는, 상기 이동 검출기가 상기 x빔 부분으로부터 떨어져 있을 때에 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 이동 검출기는, 적어도 y방향으로 배열된 복수의 검출요소를 구비하고, 상기 x빔 부분의 y방향 위치도 검출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 이동 검출기는, 상기 x빔 부분을 받기 위하여 감속하거나 또는 정지하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 8에 있어서,
상기 검출부는, 상기 이동 검출기가 상기 측정용 이온빔을 1회 가로지르는 동안에 상기 제1 y빔 부분 및 상기 제2 y빔 부분의 x방향 위치 및 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 검출부는, 상기 측정용 이온빔을 받도록 배치되어 있는 고정 검출기를 구비하고, 상기 고정 검출기는, 검출요소의 이차원 배열을 구비하며, 상기 제1 y빔 부분 및 상기 제2 y빔 부분의 x방향 위치 및 상기 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1에 있어서,
상기 단일의 마스크는, 인접하여 평행으로 배열된 복수의 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정장치.
청구항 1에 기재된 이온빔 측정장치를 구비하는 이온주입장치.
청구항 18에 있어서,
상기 이온빔 측정장치는, 피처리물에 이온주입처리를 하기 위한 처리실에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
원래의 이온빔으로부터 단일의 마스크를 이용하여, 이온빔 진행방향에 수직인 y방향으로 긴 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 적어도 하나의 제2 y빔 부분과, 상기 진행방향 및 y방향에 수직인 x방향으로 긴 적어도 하나의 x빔 부분을 구비하는 측정용 이온빔을 준비하는 스텝과,
상기 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 적어도 하나의 제2 y빔 부분의 x방향 위치를 검출하는 스텝과,
상기 적어도 하나의 x빔 부분의 y방향 위치를 검출하는 스텝과,
상기 x방향 위치를 이용하여 x방향 빔각도를 연산하는 스텝과,
상기 y방향 위치를 이용하여 y방향 빔각도를 연산하는 스텝을 구비하고,
상기 원래의 이온빔은, y방향의 폭보다 긴 x방향의 주사범위에 걸쳐 주사되는 이온빔이며,
상기 단일의 마스크는, 상기 적어도 하나의 제1 y빔 부분 및 상기 적어도 하나의 제2 y빔 부분을 각각 정형하는 적어도 하나의 제1 y슬릿 및 적어도 하나의 제2 y슬릿과, 상기 적어도 하나의 x빔 부분을 정형하는 적어도 하나의 x슬릿을 구비하고,
상기 적어도 하나의 제1 y슬릿은 상기 주사되는 이온빔이 입사되는 상기 단일의 마스크 상의 피조사 영역의 단부에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿은 상기 피조사 영역의 반대측의 단부에 배치되고, 상기 적어도 하나의 x슬릿은 상기 적어도 하나의 제1 y슬릿과 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿의 사이에 배치되고,
상기 적어도 하나의 제1 y 슬릿, 상기 적어도 하나의 제2 y슬릿, 및 상기 적어도 하나의 x슬릿은, 상기 단일의 마스크 상의 상기 피조사 영역의 내부에서 x방향으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 이온빔 측정방법.