TWI612552B

TWI612552B - 離子束照射裝置及其中的程式和離子束電流均勻化方法

Info

Publication number: TWI612552B
Application number: TW104131104A
Authority: TW
Inventors: Yuya Hirai; Tetsuro Yamamoto; Takeshi Matsumoto
Original assignee: Nissin Ion Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2018-01-21
Also published as: CN105609397B; JP2016100053A; JP6350234B2; KR20160059409A; TW201620002A; CN105609397A; KR101901643B1

Description

離子束照射裝置及其中的程式和離子束電流均勻化方法

本發明關於一種向晶片等照射離子束的離子束照射裝置等。

例如在液晶顯示器和半導體裝置的製造過程中，為了向液晶玻璃基板和半導體基板這種被處理物中注入磷(P)或硼(B)等雜質，使用離子束照射裝置。

這種離子束照射裝置使用的離子源包括在內部產生電漿的電漿生成容器和設置在該電漿生成容器的內部的複數個燈絲，通過使電流流過上述各燈絲來進行加熱而釋放熱電子，並與電漿生成容器內的材料氣體分子碰撞而產生電漿，並且利用引出電極系統引出該電漿並加速成離子束。

這樣被加速到規定能量的離子束向被處理物的表面照射，為了使相對於上述被處理物的各部位的離子注入量均勻化，在以往的離子束照射裝置中在與離子束交叉的平面內的複數個位置上設置有測量離子束電流的束電流感測器(例如法拉第杯感測器)。並且，由操作員觀察從利用上述束電流感測器分別測量出的各束電流中得到的離子束的束輪廓，並調整向各燈絲流動的電流，從而可以使離子束均勻化。

此外，近年來，如專利文獻1和專利文獻2所示，為了使離子注入量均勻化，可以考慮設置自動控制向各燈絲流動的電流的控制裝置。在任意一個上述控制裝置中，束電流感測器按照燈絲的數量進行分組，確定與各燈絲對應的複數個束電流感測器(即組)。

並且，在專利文獻1中，測量每組束電流感測器的平均電流，即以組為單位測量束電流的平均，以組為單位使其平均束電流與目標電流一致的方式，控制對應的燈絲的電流來實現束電流的均勻化。

在專利文獻2中，測量每組束電流感測器的平均電流，以使上述平均電流與目標電流一致的方式控制各燈絲的電流，當進行上述控制時，預先得出各燈絲電流對各組的平均電流的影響度，即重要度，按照上述重要度來控制各燈絲的電流，從而實現束電流的均勻化。

但是，由於上述任意一個控制裝置都僅基於每組束電流感測器的平均電流來控制燈絲電流，所以在組內的各束電流感測器的測量電流，即離子束的各位置上的束電流中產生偏差，或者為了消除上述偏差需要反復進行束電流的均勻化步驟。

即，由於從各燈絲射出的離子束理想上呈高斯分佈狀，在各束電流感測器中原本成為分別不同的電流值，所以按照對束電流感測器進行分組並僅根據上述平均值進行控制這樣的該專利文獻1或專利文獻2的方式，使束電流均勻化上存在限度。

專利文獻1：日本公開公報特開2000-315473號

專利文獻2：日本公開公報特開2008-293724號

鑒於上述問題，本發明的目的在於提供離子束照射裝置及其中的程式和離子束電流均勻化方法，能夠在短時間內可靠地使束電流均勻化。

即，本發明提供一種離子束照射裝置，其包括：離子源，具有能夠使電流獨立流動的複數個燈絲；束電流感測器，該複數個燈絲的數量以上的數量的該束電流感測器在與從該離子源引出的離子束交叉的平面內的複數個位置上，測量該離子束的束電流；以及控制裝置，控制在該複數個燈絲中流動的燈絲電流。

並且，該離子束照射裝置的特徵在於，該控制裝置在執行完平均束電流控制步驟之後，執行均勻控制步驟，該平均束電流控制步驟計算由全部或一部分束電流感測器得到的束電流的平均值，並以使該平均值進入規定的目標範圍內的方式控制各燈絲電流，該均勻控制步驟分別計算並輸出用於使各束電流均勻化的燈絲理論電流，在該均勻控制步驟中，該控制裝置執行：權重係數計算步驟，計算作為各燈絲電流的變化對各束電流的變化的影響程度的權重係數；以及燈絲理論電流計算步驟，根據在該權重係數計算步驟中得到的權重係數，分別計算用於使各束電流的值盡可能接近規定的目標電流值的各燈絲的理論電流值。

作為用於在短時間內計算出有效的權重係數的具體實施方式可以例舉的構成如下：在該權重係數計算步驟中，控制裝置將在該平均束電流控制步驟中設定的各燈絲電流作為初始值，使各燈絲的電流依次僅變化規定值，根據由此產生的各束電流的變化量，計算該權重係數。

僅使燈絲理論電流實際在燈絲中流動，雖然能夠實現束電流的均勻性，但作為束電流整體有可能過大或過小。為了消除上述現象，例如，該控制裝置可以在執行完該均勻控制步驟之後，再次執行該平均束電流控制步驟。

如果過度追求束電流的均勻性，則控制性變差，或在各燈絲電流中產生不均勻而向特定的燈絲施加負載，從而有可能使產品壽命和維護期間變短。

為了解決上述課題，較佳的是，在該均勻控制步驟中，該控制裝置進一步執行燈絲理論電流修正步驟，對在該燈絲理論電流計算步驟中得到的各燈絲的理論電流值進行修正，在該燈絲理論電流計算步驟中，該控制裝置根據該燈絲理論電流，計算離子束的理論上的均勻性，直到該理論上的束均勻性滿足進入包含該目標電流值的規定的範圍內的條件為止，朝向各燈絲理論電流的值的偏差減少的方向，進行使一部分燈絲理論電流僅變化規定值的修正。

在以上內容中，控制裝置根據各離子束電流均勻化的步驟，執行各控制步驟，但是可以不由被步驟化的控制裝置，而由操作者對束電流進行採樣，並確定作為各燈絲電流的變化對束電流的變化的影響程度的權重係數。

本發明還提供一種離子束電流均勻化方法，離子束照射裝置包括：離子源，具有能夠使電流獨立流動的複數個燈絲；束電流感測器，該複數個燈絲的數量以上的數量的該束電流感測器在與從該離子源引出的離子束交叉的平面內的複數個位置上，測量該離子束的束電流，該離子束電流均勻化方法在該離子束照射裝置中執行，平均束電流控制步驟，計算由全部或一部分束電流感測器得到的束電流的平均值，以使該平均值進入規定的目標範圍內的方式控制各燈絲電流；以及均勻控制步驟，在執行該平均束電流控制步驟之後，分別計算能夠使各束電流均勻化的燈絲理論電流，在該均勻控制步驟中執行，權重係數計算步驟，將在該平均束電流控制步驟中設定的各燈絲電流作為初始值，使各燈絲的電流依次僅變化規定值，根據由此產生的各束電流的變化量，計算作為各燈絲電流的變化對各束電流的變化的影響程度的權重係數；以及燈絲理論電流計算步驟，根據在該權重係數計算步驟中得到的權重係數，計算用於使各束電流的值盡可能接近規定的目標電流值的各燈絲的理論電流值。

按照以上方式構成的本發明，由於不是根據以往那樣的分組後的一個集合的束電流的平均來控制燈絲電流，而是根據各測量位置的束電流的值來控制各燈絲電流，所以能夠實現更高精度的束電流的均勻化。

另一方面，基於這種各束電流的值進行的控制為多值、多參數，因此如果僅以回饋控制，則直到穩定為止，需要花費時間或產生不穩定，但是在此通過理論計算並以前饋控制方式得出能夠實現各束電流的均勻性的燈絲電流，所以能夠在短時間內實現穩定性良好的各束電流的均勻化。

此外，由於在理論計算之前執行平均束電流控制步驟，並根據上述執行結果進行理論計算，所以能夠進一步提高該理論計算的精度，並且能夠避免僅通過燈絲理論電流不能補償的燈絲電流的過大或過小。

2‧‧‧離子源

3‧‧‧束電流感測器

4‧‧‧控制裝置

8‧‧‧電漿

10‧‧‧引出電極機構

21‧‧‧電漿生成容器

22‧‧‧燈絲

23‧‧‧燈絲電源

100‧‧‧離子束照射裝置

B‧‧‧離子束

W‧‧‧被照射體

IB‧‧‧束電流

IF‧‧‧燈絲電流

S1~S7‧‧‧步驟

S4’‧‧‧步驟

Sb11~Sb16‧‧‧步驟

Sb21~Sb27‧‧‧步驟

Sb31~Sb39‧‧‧步驟

Sb41~Sb45‧‧‧步驟

Sb310~Sb311‧‧‧步驟

圖1是表示本發明一種實施方式的離子束照射裝置的整體結構的示意圖。

圖2是表示同一實施方式的控制部的動作的流程圖。

圖3是表示同一實施方式的控制部的動作的流程圖。

圖4是表示同一實施方式的控制部的動作的流程圖。

圖5是表示同一實施方式的控制部的動作的流程圖。

圖6是表示本發明其他實施方式的控制部的動作的流程圖。

圖7是表示同一實施方式的控制部的動作的流程圖。

下面，參照隨附圖式，對本發明的一種實施方式進行說明。

<第一實施方式>

上述離子束照射裝置100例如用於非質量分離型離子注入裝置，如圖1所示，從離子源2藉助引出電極機構10引出的大面積的離子束B，不經過質量分離器，而直接照射被照射體W，進行離子注入。進行離子注入時，可以根據需要，在離子束B的照射區域內，例如沿紙面的裡外方向以機械方式對被照射體W進行掃描。被照射體W例如是玻璃基板、半導體基板等。

該離子源2也被稱為桶式離子源(或多極磁場型離子源)，其包括：電漿生成容器21，收容有離子源氣體；複數個(例如10個)燈絲22，設置在上述電漿生成容器21內；以及同等數量的燈絲電源23，分別獨立地向各燈絲22提供電流。

並且，燈絲電流IF從燈絲電源23向各燈絲22流動並對各燈絲22進行加熱，產生熱電子並在與電漿生成容器21之間產生電弧放電，使離子源氣體電離來生成電漿8，並且利用該引出電極機構10，從上述電漿8引出該離子束B。

此外，在上述離子束照射裝置100中還設置有：複數個束電流感測器3，用於測量與離子束B交叉的平面內的規定各位置上的束電流IB；以及控制裝置4，控制從燈絲電源23向各燈絲22流動的燈絲電流IF，以使利用上述束電流感測器3測量出的束輪廓接近目標值(在此為均勻的規定值)。

該束電流感測器3例如由法拉第杯等構成，比燈絲22 的數量多的複數個(例如59個)該束電流感測器3在離子束B的照射區域內沿其斷面長邊方向平行串聯配置。另外，由上述束電流感測器3測量離子束B時，被照射體W向不遮擋離子束B的位置進行退避移動。此外，束電流感測器的數量可以與燈絲的數量相同。

控制裝置4由具備未圖示的中央處理器(CPU)、記憶體、I/O埠和AD(類比數位)轉換器等的數位和類比電子電路構成，該控制裝置4使CPU及其周邊設備按照存儲在該記憶體內的規定程式共同動作，從而執行對燈絲電源23進行控制的均勻化步驟，以使從束電流感測器3得到的束輪廓成為規定的均勻範圍。

接著，對該均勻化步驟進行詳細說明。這裡的均勻化步驟包括後述的均勻控制步驟和平均束電流控制步驟。此外，在上述實施方式中，每次在連續輸送來的各被照射體W設置在離子注入位置之前，執行均勻化步驟，但是也可以適當地改變上述執行時刻，對每批被照射體執行均勻化步驟等。

但是，在該均勻化步驟中，如圖2所示，控制裝置4首先向各燈絲電源23發出指令而使預先規定的初始電流向各燈絲22流動(步驟S1)，接著執行平均束電流控制步驟(步驟S2)。

在上述平均束電流控制步驟中，如圖3所示，控制裝置4利用全部的各束電流感測器3分別測量束電流IB(步驟Sb11)，並計算測量出的各束電流IB的平均值(步驟 Sb12)。並且，判斷計算出的平均值是否在設定值的容許範圍內(步驟Sb13)，當不在容許範圍內時，直到平均值進入容許範圍內為止，反復進行使全部燈絲電流IF分別增減大致相同的量的步驟(步驟Sb14~Sb16)。

另外，在上述平均束電流控制步驟中，可以如專利文獻1所示，測量每組束電流感測器的平均電流，並以使各組的平均電流分別與目標電流一致的方式，控制對應的燈絲的電流。

此外，可以預先選定全部束電流感測器中的幾個，根據由上述選定的束電流感測器測量出的束電流的平均值，控制燈絲的電流。

接著，如果利用該平均束電流控制步驟測量出的各束電流IB的平均值在設定值的容許範圍內，則如上所述，控制裝置4執行均勻控制步驟。

在上述均勻控制步驟中，如圖2所示，控制裝置4首先執行權重係數計算步驟(步驟S3)。

在上述權重係數計算步驟中，如圖4所示，控制裝置4使各燈絲22的燈絲電流IF_j(j=1、2、…、M)依次僅變化規定值(在此例如為單位量(1A))，分別測量出由此產生的各束電流IB_i(i=1、2、…、N)的變化量(步驟Sb21~Sb26)，並將上述值存儲在記憶體的規定區域內。並且，根據存儲在記憶體中的該各束電流IB_i的變化量，計算各燈絲電流IF_j的變化對各束電流IB_i的變化的影響程度，即權重係數a_ij(步驟Sb27)。在此的權重係數a_ij是各燈絲電流IF_j分別僅變化單位量時的各束電流IB_i的變化量。

另外，在該權重係數計算步驟中，為了得出權重係數而使電流變化的燈絲22是指通常運轉時使用的、或運轉中的全部燈絲22。而不包括如下的預備燈絲：在這種離子照射裝置中有時具有在使用中的燈絲斷線、消耗時用於代替的預備燈絲。此外，不需要使用全部束電流感測器，可以通過僅使用一部分(例如每隔一個)來推測剩餘部分，從而得出權重係數等。

接著，控制裝置4根據該權重係數a_ij，計算出能夠使各束電流IB_i與目標電流一致的各燈絲的電流值(以下也稱為燈絲理論電流)(步驟S4，燈絲理論電流計算步驟)。

以下對上述計算理論進行說明。

由第i個束電流感測器3測量出的束電流IB_i(i=1、2、…、N)可以由以下式(數1)表示。

[數1]IB_i=C_i+a_i1IF₁+a_i2IF₂+…+a_iMIF_M

其中，a_ij表示第j個燈絲電流IF_j(j=1、2、…、M)增加單位量(1A)時第i個束電流的增加量[μA/A]，並且是根據該權重係數計算步驟中的測量結果計算出的。由於a_ij相對於燈絲電流值具有非線性的值，所以係數C_i是用於補償由上述非線性產生的電流值的偏差的補償係數。

為了提高離子束B的均勻性，只要以使式(數1)所示的各束電流IB_i成為目標電流(固定值)的方式使各燈絲電流IF_j變化即可。

當燈絲電流IF_j僅變化△IF_j時，式(數1)由以下的式(數2)表示。

[數2]IB_i+△IB_i=C_i+a_i1(IF₁+△IF₁)+a_i2(IF₂+△IF₂)+…+a_iM(IF_M+△IF_M)

其中，△IB_i表示由燈絲電流的變化引起的束電流的變化量。

根據式(數2)，各束電流的變化量△IB_i由以下的式(數3)表示。

[數3]△IB_i=a_i1△IF₁+a_i2△IF₂+…+a_iM△IF_M

在此，用於使各束電流的測量值成為規定的目標值的偏差為該△IB_i時，為了進行均勻控制，需要計算出同時滿足由式(數3)表示的各△IB_i(i=1、2、…、N)的△IF_j(j=1、2、…、M)。即，需要計算出N個式的聯立方程式的精確解。但是，有時變數和式的數量原本就不一致，所以在這種情況下，可能不存在精確解，因此在此不計算精確解，而利用最小二乘法計算近似解。

即，△IB_i與式(數3)的殘差平方和S表示如下， [數4]S=Σ{△IB_i-(a_i1△IF₁+a_i2△IF₂+…+a_iM△IF_M)}²

近似解的條件是，相對於△IF_j(j=1、2、…、M)的微小變化，使殘差平方和S的變化為零。具體地說，只要得到極小值即可，上述條件由以下的式(數5)表示。

即，只要根據式(數4)和式(數5)，得出以下式(數6)表示的由M個式構成的聯立方程式的解即可。

式(數6)展開成為以下式(數7)，只要得出滿足式(數7)的△IF_j(j=1、2、…、M)即可。

由於式(數7)具有M個變數，並且由數目相等的一次方程式構成，所以可以應用克萊姆公式。根據克萊姆公式，式(數7)的解如下，

其中，行列X由以下式(數9)表示，行列X_j表示由式(數7)的右邊置換行列X的第j列後的行列。

根據上述內容，可以得出束電流控制所需要的燈絲電流值的組。實際上，在燈絲理論電流計算步驟(步驟S4)中，控制裝置4根據式(數8)或與其均等的式，計算需要在各燈絲22中流動的理論電流。

接著，控制裝置4實際使該燈絲理論電流在各燈絲22中流動(步驟S5)。

以上，使均勻控制步驟結束。

接著，控制裝置4再次執行與該步驟S2同樣的平均束電流控制步驟(步驟S6)。

並且，判斷測量出的各束電流IB_i是否進入規定的目標範圍內、即均勻性是否在規定範圍內(步驟S7)。並且，如果滿足均勻性，則使上述均勻化步驟結束，如果不滿足均勻性，則返回步驟S3。

按照以上構成，由於不是根據以往那樣的分組後的一個集合的束電流的平均來控制燈絲電流，而是根據各測量位置的束電流的值來控制各燈絲電流，所以能夠實現更高精度的束電流的均勻化。

另一方面，基於這種各束電流的值進行的控制為多值、多參數，因此如果僅以回饋控制，則直到穩定為止，需要花費時間或產生不穩定，但是在此通過應用例如最小二乘法的理論計算並以前饋控制方式得出能夠實現各束電流的均勻性的燈絲電流，所以能夠在短時間內實現穩定性良好的各束電流的均勻化。此外，由於在理論計算之前執行平均束電流控制步驟，並根據上述執行結果進行理論計算，所以進一步提高了該理論計算的精度(特別是權重係數的精度)，並且由於在理論計算之後也執行平均束電流控制步驟，所以能夠修正僅通過燈絲理論電流不能補償的燈絲電流的過大或過小。

此外，在這種實施方式中，由於對每個或每批各被照射體執行所述各步驟，所以能夠使用最新的資料，並且能夠與裝置的條件變化對應。

<第二實施方式>

接著，對本發明的第二實施方式進行說明。

上述第二實施方式的不同點在於，如圖5所示，在該均勻化步驟中，在燈絲理論電流計算步驟之後，執行對該步驟計算出的燈絲理論電流進行修正的燈絲理論電流修正步驟(步驟S4’)。

上述燈絲理論電流修正步驟並不是直接輸出用於得到均勻的束電流的最佳的燈絲理論電流本身，而是以束電流的均勻性在比最佳值稍許放寬的容許範圍內為條件，向平均化的方向對各燈絲理論電流的值進行修正。

接著，對上述燈絲理論電流修正步驟進行詳細說明。

在上述燈絲理論電流修正步驟中，如圖6所示，控制裝置4首先執行輸出/再計算判斷步驟，該輸出/再計算判斷步驟判斷是直接輸出由燈絲理論電流計算步驟得出的燈絲理論電流(即，是否前進至圖5所示的步驟S5)、還是進行用於修正的再計算。

更具體地說，在上述輸出/再計算判斷步驟中，如圖7所示，控制裝置根據該燈絲理論電流，計算離子束B(或各束電流)的理論上的均勻性(步驟Sb41)。

並且，判斷上述理論上的束均勻性是否進入規定的範圍內(步驟Sb42)，當未進入時，判斷為直接輸出該燈絲理論電流(步驟Sb45)。其理由在於，上述燈絲理論電流修正步驟如上該執行使理論上的束均勻性的最佳值放寬的方向的修正，在上述判斷時刻(步驟Sb42)，當理論上的束均勻性未進入規定的範圍內時，通過進行此後的燈絲理論電流修正步驟而進一步使理論上的束均勻性變差，超出該容許範圍。

另一方面，當理論上的束均勻性進入規定的範圍內時，進一步判斷各燈絲的控制前電流與各燈絲的該理論電流的差的絕對值的平均是否在規定值以下(步驟Sb43)。如果在規定值以下，則判斷為直接輸出該燈絲理論電流(步驟Sb45)，並且前進至圖5所示的步驟S5。其理由在於，判斷為a_ij的非線性的影響小。另一方面，如果不在規定值以下，則判斷為需要進行再計算，即需要進行修正(步驟Sb44)。

但是，在上述輸出/再計算判斷步驟中，當判斷為需要進行再計算時，控制裝置4抽出控制前電流值與理論電流值的差最大的燈絲，將上述抽出的燈絲(以下也稱為FIL_ext1)的理論電流值朝向消除上述差的方向僅改變規定值(步驟Sb32)。

接著，控制裝置4將FIL_ext1除外來執行該燈絲理論電流計算步驟(步驟Sb33)。

並且，再次執行輸出/再計算判斷步驟(步驟Sb34)，當判斷為對該燈絲理論電流進行再計算時，前進至步驟Sb35，判斷具有最遠離平均理論電流的值的理論電流的燈絲是否為該FIL_ext1。

並且，當是該FIL_ext1時，返回步驟Sb32。

如果不是該FIL_ext1，則控制裝置4重新抽出燈絲控制前電流值與燈絲理論電流值的差最大的燈絲，反復進行該同樣的步驟(步驟Sb36~步驟Sb311…)。

按照上述第二實施方式，可以保證離子束的均勻化，並且使控制前的燈絲電流值，即由平均束電流控制步驟設定的燈絲電流值與燈絲理論電流值的差變小，從而能夠提高實際流動的各燈絲電流的均勻性。

這是通過關注相對於燈絲電流值的增加量的對束的依存性不存在比例關係而最初發現的，由此能夠使由取得的權重係數進行的理論計算和實際的均勻性的誤差變小。進而，與該第一實施方式相比，能夠得到控制性、控制穩定性良好的效果。

此外，燈絲的均勻性也保持為良好的值。由此，可以避免僅向特定的燈絲施加負載。

在以上說明的第一實施方式和第二實施方式中，由控制裝置執行各控制，但是該控制中的全部或一部分可以由操作者來執行。

此外，本發明並不限於該實施方式，能夠在不脫離本發明宗旨的範圍內進行各種變形。

S1~S7‧‧‧步驟

Claims

一種離子束照射裝置，其包括：離子源，具有能夠使電流獨立流動的複數個燈絲；束電流感測器，該複數個燈絲的數量以上的數量的該束電流感測器在與從該離子源引出的離子束交叉的平面內的複數個位置上，測量該離子束的束電流；以及控制裝置，控制在該複數個燈絲中流動的燈絲電流；該控制裝置在執行完平均束電流控制步驟之後，執行均勻控制步驟，該平均束電流控制步驟計算由全部或一部分該束電流感測器得到的束電流的平均值，並以使該平均值進入規定的目標範圍內的方式控制各該燈絲電流，該均勻控制步驟分別計算並輸出用於使各束電流均勻化的燈絲理論電流；在該均勻控制步驟中，該控制裝置執行：權重係數計算步驟，計算作為各該燈絲電流的變化對各該束電流的變化的影響程度的權重係數；以及燈絲理論電流計算步驟，根據在該權重係數計算步驟中得到的權重係數，分別計算用於使各該束電流的值盡可能接近規定的目標電流值的各燈絲的理論電流值。
如請求項1所記載之離子束照射裝置，其中該控制裝置在執行完該均勻控制步驟之後，再次執行該平均束電流控制步驟。
如請求項1或2所記載之離子束照射裝置，其中在該權重係數計算步驟中，該控制裝置將在該平均束電流控制步驟中設定的各燈絲電流作為初始值，使各燈絲的電流依次僅變化規定值，根據由此產生的各束電流的變化量，計算該權重係數。
如請求項1或2所記載之離子束照射裝置，其中在該均勻控制步驟中，該控制裝置進一步執行燈絲理論電流修正步驟，對在該燈絲理論電流計算步驟中得到的各燈絲的理論電流值進行修正；在該燈絲理論電流修正步驟中，該控制裝置根據該燈絲理論電流，計算離子束的理論上的均勻性，直到該理論上的束均勻性滿足進入包含該目標電流值的規定的範圍內的條件為止，朝向各燈絲理論電流的值的偏差減少的方向，進行使一部分燈絲理論電流僅變化規定值的修正。
一種安裝在離子束照射裝置的控制裝置中的程式，該離子束照射裝置包括：離子源；具有能夠使電流獨立流動的複數個燈絲；束電流感測器，該複數個燈絲的數量以上的數量的該束電流感測器在與從該離子源引出的離子束交叉的平面內的複數個位置上，測量該離子束的束電流；以及控制裝置，控制在該複數個燈絲中流動的燈絲電流；安裝在該離子束照射裝置的該控制裝置中的程式使該控制裝置執行以下步驟：該控制裝置在執行完平均束電流控制步驟之後，執行均勻控制步驟，該平均束電流控制步驟計算由全部或一部分該束電流感測器得到的束電流的平均值，並以使該平均值進入規定的目標範圍內的方式控制各該燈絲電流，該均勻控制步驟分別計算並輸出能夠使各該束電流均勻化的燈絲理論電流；在該均勻控制步驟中，該控制裝置執行：權重係數計算步驟，將在該平均束電流控制步驟中設定的各該燈絲電流作為初始值，使各燈絲的電流依次僅變化規定值，根據由此產生的各束電流的變化量，計算作為各燈絲電流的變化對各束電流的變化的影響程度的權重係數；以及燈絲理論電流計算步驟，根據在該權重係數計算步驟中得到的權重係數，計算用於使各束電流的值盡可能接近規定的目標電流值的各燈絲的理論電流值。
一種離子束電流均勻化方法，該離子束電流均勻化方法在離子束照射裝置中執行，該離子束照射裝置包括：離子源，具有能夠使電流獨立流動的複數個燈絲；束電流感測器，該複數個燈絲的數量以上的數量的該束電流感測器在與從該離子源引出的離子束交叉的平面內的複數個位置上，測量該離子束的束電流；該離子束電流均勻化方法包含以下步驟：平均束電流控制步驟，計算由全部或一部分束電流感測器得到的束電流的平均值，以使該平均值進入規定的目標範圍內的方式控制各燈絲電流；以及均勻控制步驟，在執行該平均束電流控制步驟之後，分別計算能夠使各束電流均勻化的燈絲理論電流；在該均勻控制步驟中執行：權重係數計算步驟，將在該平均束電流控制步驟中設定的各燈絲電流作為初始值，使各燈絲的電流依次僅變化規定值，根據由此產生的各束電流的變化量，計算作為各燈絲電流的變化對各束電流的變化的影響程度的權重係數；以及燈絲理論電流計算步驟，根據在該權重係數計算步驟中得到的權重係數，計算用於使各束電流的值盡可能接近規定的目標電流值的各燈絲的理論電流值。