JP7079430B2 - Ion implantation device and ion implantation method - Google Patents
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本発明は、イオン注入装置およびイオン注入方法に関し、特に、処理対象の基板を、イオンビームを横切るように一方向に移送させてイオン注入処理を施すイオン注入装置およびイオン注入方法に関する。 The present invention relates to an ion implantation apparatus and an ion implantation method, and more particularly to an ion implantation apparatus and an ion implantation method in which a substrate to be processed is transferred in one direction so as to cross an ion beam to perform an ion implantation treatment.
半導体製造工程やフラットパネルディスプレイ製造工程において使用されるイオン注入装置では、イオン注入処理対象である基板（ウェーハやガラス基板）に対して、所定の枚数ごとにイオン注入処理が施される。このようなイオン注入装置として、例えば、特許文献１に開示されたイオン注入装置が知られている。 In the ion implantation apparatus used in the semiconductor manufacturing process and the flat panel display manufacturing process, the substrate (wafer or glass substrate) to be the ion implantation process is subjected to the ion implantation process for each predetermined number of sheets. As such an ion implanter, for example, the ion implanter disclosed in Patent Document 1 is known.
特許文献１のイオン注入装置は、ガラス基板に対してイオン注入処理を施すものである。このイオン注入装置では、１枚目のガラス基板を処理室内に搬入し、ガラス基板を搬送機構によってイオンビームを横切るように一方向に移送させることにより、ガラス基板にイオンビームを照射させる構成とされている。イオン注入処理が施された１枚目のガラス基板は処理室外部に搬出され、その後、処理室内に２枚目のガラス基板が搬入され、１枚目のガラス基板と同様の処理が施される。以降、同様の動作が繰り返されて複数枚のガラス基板にイオン注入処理が施される。 The ion implantation device of Patent Document 1 performs an ion implantation process on a glass substrate. In this ion implantation device, the first glass substrate is carried into the processing chamber, and the glass substrate is transferred in one direction so as to cross the ion beam by a transport mechanism, so that the glass substrate is irradiated with the ion beam. ing. The first glass substrate that has been ion-implanted is carried out of the processing chamber, and then the second glass substrate is carried into the treatment chamber and is subjected to the same treatment as the first glass substrate. .. After that, the same operation is repeated to perform ion implantation treatment on a plurality of glass substrates.
このようなイオン注入装置においては、途中、イオンビームを形成するイオン種を切り替えて使用されることがあるが、イオン種によって生成されるイオンビームのビーム幅が異なるため、ガラス基板の全面にイオンビームを照射するのに実質的に必要なガラス基板を移送させる距離は、Ｂ＋やＡｒ＋等のイオン種ごとに異なるものとなる。 In such an ion injection device, the ion species forming the ion beam may be switched and used on the way, but since the beam width of the ion beam generated by the ion species is different, ions are formed on the entire surface of the glass substrate. The distance for transferring the glass substrate substantially required for irradiating the beam differs depending on the ion species such as B + and Ar +.
しかしながら、従来のイオン注入装置では、イオン注入処理時に基板を一方向に移送させる距離をイオン種に応じて変更することはできなかった。すなわち、イオン注入処理時に基板を一方向に移送させる距離は、どのようなイオン種からなるイオンビームであっても基板に不具合なくイオン注入処理を施せるよう、想定され得るイオンビームのビーム幅に対して十分に大きい距離を確保した設定とされていた。したがって、ガラス基板が一方向に移送される間において、基板にイオンビームが曝されない時間、すなわち、基板へのイオン注入処理には実質的には寄与しない時間が多く発生するという問題があった。 However, in the conventional ion implantation device, the distance for transferring the substrate in one direction during the ion implantation process cannot be changed according to the ion species. That is, the distance for transferring the substrate in one direction during the ion implantation process is relative to the beam width of the ion beam that can be assumed so that the substrate can be implanted without any problem regardless of the ion beam of any ion species. It was set to secure a sufficiently large distance. Therefore, while the glass substrate is transferred in one direction, there is a problem that a large amount of time is generated during which the ion beam is not exposed to the substrate, that is, a time that does not substantially contribute to the ion implantation process on the substrate.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、イオンビームのビーム幅が変化した場合であっても、基板へのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、スループットを向上させることができるイオン注入装置およびイオン注入方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to reduce the time that does not substantially contribute to the ion implantation process to the substrate even when the beam width of the ion beam changes. However, it is an object of the present invention to provide an ion implantation device and an ion implantation method capable of improving the throughput.
本発明に係るイオン注入装置は、基板を保持した保持体を処理室内に照射されているイオンビームを横切るように一方向へ移送させる移送機構を備え、前記移送機構が前記基板を保持した前記保持体を前記一方向へ移送させる過程において、前記基板の被照射面が前記イオンビームに曝されるイオン注入装置であって、前記イオンビームは、前記基板の前記イオンビームの被照射面に対して、前記一方向に沿ったビーム幅と、前記一方向との直交方向に沿ったビーム長さを有し、 前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記イオンビームに曝され始める以前に前記イオンビームに曝される第一被検知部と、前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記イオンビームに曝され終える以後に前記イオンビームに曝される第二被検知部と、前記過程の間、前記第一被検知部と前記第二被検知部のそれぞれが前記イオンビームに曝されているか否かの状態を検知した検知結果を取得する検知部と、前記検知結果から前記ビーム幅に応じた算出値を算出し、前記算出値に基づいて前記移送機構が前記保持体を移送する動作を制御し得る制御部と、を備える。 The ion injection device according to the present invention includes a transfer mechanism that transfers a holder holding the substrate in one direction so as to cross the ion beam irradiated in the processing chamber, and the transfer mechanism holds the substrate. An ion injection device in which the irradiated surface of the substrate is exposed to the ion beam in the process of transferring the body in the one direction, and the ion beam is directed to the irradiated surface of the ion beam of the substrate. It has a beam width along the one direction and a beam length along the direction orthogonal to the one direction, interlocks with the retainer during the process, and the substrate begins to be exposed to the ion beam. The first detection unit previously exposed to the ion beam and the second subject that interacts with the retainer during the process and is exposed to the ion beam after the substrate has been exposed to the ion beam. The detection unit, the detection unit that acquires the detection result of detecting the state of whether or not each of the first detection unit and the second detection unit is exposed to the ion beam during the process, and the detection unit. A control unit that calculates a calculated value according to the beam width from the detection result and can control the operation of the transfer mechanism to transfer the holding body based on the calculated value is provided.
この構成によれば、基板を保持した保持体が移送機構に一方向へ移送され、基板に対してイオンビームが照射される過程の中で、検知部により、第一被検知体と第二被検知体によって基板の被照射面にイオンビームが曝されるより前と後のタイミングを検知することができることから、制御部が検知結果に基づいてイオンビームのビーム幅に応じた算出値を算出し、算出値に基づいて移送機構が前記保持体を移送する動作を制御できる。
したがって、イオンビームのビーム幅が変化した場合であっても、検知結果を取得した以降にイオンビームに曝される基板に対し、移送機構が基板を一方向へ移送させる動作をイオンビームのビーム幅に応じた算出値に基づいて制御できることから、基板へのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、イオン注入処理におけるスループットを向上させることができる。
According to this configuration, the holding body holding the substrate is transferred to the transfer mechanism in one direction, and in the process of irradiating the substrate with an ion beam, the detection unit performs the first detection body and the second cover. Since the detector can detect the timing before and after the ion beam is exposed to the irradiated surface of the substrate, the control unit calculates the calculated value according to the beam width of the ion beam based on the detection result. , The operation of the transfer mechanism to transfer the holding body can be controlled based on the calculated value.
Therefore, even if the beam width of the ion beam changes, the beam width of the ion beam causes the transfer mechanism to transfer the substrate in one direction to the substrate exposed to the ion beam after the detection result is acquired. Since the control can be performed based on the calculated value according to the above, it is possible to reduce the time that does not substantially contribute to the ion implantation process to the substrate and improve the throughput in the ion implantation process.
また、本発明に係るイオン注入装置においては、前記第一被検知部または前記第二被検知部の少なくとも一方は、前記保持体が前記基板を保持した状態について前記直交方向に離間して設けられた複数の被検知領域を備え、前記検知部は、複数の前記被検知領域のそれぞれが前記イオンビームに曝されているか否かの状態を検知して前記検知結果を取得する構成としてもよい。 Further, in the ion implantation apparatus according to the present invention, at least one of the first detected portion or the second detected portion is provided so as to be spaced apart in the orthogonal direction with respect to the state in which the holding body holds the substrate. A plurality of detected regions may be provided, and the detection unit may be configured to detect a state in which each of the plurality of detected regions is exposed to the ion beam and acquire the detection result.
この構成によれば、第一被検知部または第二被検知部の少なくとも一方が、直交方向に離間して配置された複数の検知領域により構成されることから、イオンビームの基板の被照射面に入射する形状が変化した場合であっても、複数の被検知領域から検知結果を取得することができる。したがって、基板にイオンビームが曝されるより前と後のタイミングを精度良く検知することができ、算出値を実際のビーム幅に基づく値に近づけることができる。 According to this configuration, at least one of the first detected portion and the second detected portion is composed of a plurality of detection regions arranged apart from each other in the orthogonal direction, so that the irradiated surface of the substrate of the ion beam is formed. Even when the shape incident on the is changed, the detection result can be acquired from a plurality of detected areas. Therefore, the timing before and after the ion beam is exposed to the substrate can be detected with high accuracy, and the calculated value can be brought close to the value based on the actual beam width.
また、本発明に係るイオン注入装置においては、前記第一被検知部または前記第二被検知部の少なくとも一方は、３以上の前記被検知領域を備える構成としてもよい。 Further, in the ion implantation apparatus according to the present invention, at least one of the first detected portion and the second detected portion may be configured to include three or more detected regions.
この構成によれば、第一被検知部または第二被検知部の少なくとも一方が、３以上の被検知領域を備えることから、イオンビームの基板の被照射面に入射する形状が変化した場合であっても、３箇所以上の被検知領域から検知結果を取得することができる。したがって、基板にイオンビームが曝されるより前と後のタイミングを精度良く検知することができ、算出値を実際のビーム幅に基づく値に近づけることができる。 According to this configuration, since at least one of the first detected portion and the second detected portion includes three or more detected regions, the shape of the ion beam incident on the irradiated surface of the substrate changes. Even if there is, the detection result can be acquired from three or more detected areas. Therefore, the timing before and after the ion beam is exposed to the substrate can be detected with high accuracy, and the calculated value can be brought close to the value based on the actual beam width.
また、本発明に係るイオン注入装置においては、前記処理室内に、照射されている前記イオンビームのビーム電流を検出する検出器を備え、前記第一被検知部または前記第二被検知部の少なくとも一方は、前記処理室内で前記検出器に到達するイオンビームを遮蔽する遮蔽体により構成され、前記検知部は、前記検出器が検出する前記ビーム電流の値により前記検知結果を取得する構成としてもよい。 Further, in the ion injection device according to the present invention, the processing chamber is provided with a detector for detecting the beam current of the ion beam being irradiated, and at least the first detected portion or the second detected portion. One is configured by a shield that shields the ion beam that reaches the detector in the processing chamber, and the detector may acquire the detection result from the value of the beam current detected by the detector. good.
この構成によれば、検出器に到達するイオンビームを遮蔽部が遮蔽した場合には、検出器においてビーム電流が検出されなくなるため、遮蔽部がイオンビームを遮蔽しているか否かを検知することにより検知結果を取得することができる。 According to this configuration, when the shield portion shields the ion beam reaching the detector, the beam current is not detected by the detector, so that it is possible to detect whether or not the shield portion shields the ion beam. The detection result can be obtained.
本発明に係るイオン注入方法は、基板を保持した保持体を処理室内に照射されているイオンビームを横切るように一方向へ移送させる移送機構を備え、前記移送機構が前記基板を保持した前記保持体を前記一方向へ移送させる過程において、前記基板の被照射面が前記イオンビームに曝されるイオン注入方法であって、前記イオンビームは、前記基板の前記イオンビームの被照射面に対して、前記一方向に沿ったビーム幅と、前記一方向との直交方向に沿ったビーム長さを有し、前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記イオンビームに曝され始める以前に前記イオンビームに曝される第一被検知部と、前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記イオンビームに曝され終える以後に前記イオンビームに曝される第二被検知部と、を備え、検知部が、前記過程の間、前記第一被検知部と前記第二被検知部のそれぞれが前記イオンビームに曝されているか否かの状態を検知した検知結果を取得する検知ステップと、制御部が、検知結果から前記ビーム幅に応じた算出値を算出する算出ステップと、前記制御部が、前記算出値に基づいて前記移送機構が前記保持体を移送する動作を制御し、前記基板がイオンビームに曝される注入ステップと、を含む。 The ion injection method according to the present invention includes a transfer mechanism for transferring a holder holding the substrate in one direction so as to cross the ion beam irradiated in the processing chamber, and the transfer mechanism holds the substrate. In the process of transferring the body in one direction, an ion injection method in which the irradiated surface of the substrate is exposed to the ion beam, wherein the ion beam is applied to the irradiated surface of the ion beam of the substrate. It has a beam width along the one direction and a beam length along the direction orthogonal to the one direction, interlocks with the retainer during the process, and the substrate begins to be exposed to the ion beam. The first detection unit previously exposed to the ion beam and the second subject that interacts with the retainer during the process and is exposed to the ion beam after the substrate has been exposed to the ion beam. A detection unit is provided, and the detection unit detects a state in which each of the first detected unit and the second detected unit is exposed to the ion beam during the process. A detection step to be acquired, a calculation step in which the control unit calculates a calculated value according to the beam width from the detection result, and an operation in which the control unit transfers the holding body based on the calculated value. The substrate comprises an injection step in which the substrate is exposed to an ion beam.
この方法によれば、基板を保持した保持体が移送機構に一方向へ移送され、基板の被照射面に対してイオンビームが照射される過程の中で、検知部により、第一被検知体と第二被検知体によって基板にイオンビームが曝されるより前と後のタイミングを検知することができることから、制御部が検知結果に基づいてイオンビームのビーム幅に応じた算出値を算出し、算出値に基づいて移送機構が前記保持体を移送する動作を制御できる。
したがって、検知結果を取得した以降にイオンビームに曝される基板に対し、移送機構が基板を一方向へ移送させる動作をイオンビームのビーム幅に応じた算出値に基づいて制御できることから、イオンビームのビーム幅が変化した場合であっても、基板へのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、イオン注入処理におけるスループットを向上させることができる。
According to this method, the holding body holding the substrate is transferred to the transfer mechanism in one direction, and in the process of irradiating the irradiated surface of the substrate with an ion beam, the first detected object is detected by the detection unit. Since the second object to be detected can detect the timing before and after the ion beam is exposed to the substrate, the control unit calculates the calculated value according to the beam width of the ion beam based on the detection result. , The operation of the transfer mechanism to transfer the holding body can be controlled based on the calculated value.
Therefore, since the operation of the transfer mechanism to transfer the substrate in one direction to the substrate exposed to the ion beam after the detection result is acquired can be controlled based on the calculated value according to the beam width of the ion beam, the ion beam can be controlled. Even when the beam width of the beam is changed, the time that does not substantially contribute to the ion implantation process to the substrate can be reduced, and the throughput in the ion implantation process can be improved.
本発明のイオン注入処理装置およびイオン注入方法によれば、イオンビームのビーム幅が変化した場合であっても、基板へのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、スループットを向上させることができる。 According to the ion implantation processing apparatus and the ion implantation method of the present invention, even when the beam width of the ion beam changes, the time that does not substantially contribute to the ion implantation processing on the substrate is reduced, and the throughput is improved. be able to.
＜本実施形態におけるイオン注入装置の構成＞
まず、本発明の一実施形態におけるイオン注入装置１０の構成について説明する。本実施形態におけるイオン注入装置１０は、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造工程で使用され、外形が矩形状のガラス基板である基板Ｓに対してイオン注入処理を施す装置である。
<Structure of ion implanter in this embodiment>
First, the configuration of the
図１に示すように、イオン注入装置１０は、原材料からイオンビームＩＢを生成するイオン生成部１１と、生成したイオンビームＩＢから所望のイオンを質量分析するとともにイオンビームＩＢを輸送するイオン輸送部１２と、内部を真空とされた処理室１３を備える。イオン生成部１１は、原材料からプラズマを生成するイオン源（不図示）とイオン源で生成されたプラズマからイオンビームＩＢを引き出す引出電極系（不図示）等から構成される。また、イオン輸送部１２は、質量分析磁石（不図示）と分析スリット（不図示）等から構成される。
As shown in FIG. 1, the
イオン輸送部１２を通過したイオンビームＩＢは、その後、処理室１３内に導入される。尚、図１に示すように、イオンビームＩＢは進行方向Ｄｂに沿って直線的に処理室１３内を進行する。処理室１３内では、後述するように、基板Ｓは搬送路３１に沿ってイオンビームＩＢを横切るように移送され、この間に基板Ｓの被照射面Ｓｓの全面がイオンビームＩＢに曝されることにより、基板Ｓに対するイオン注入処理が施されることになる。
The ion beam IB that has passed through the
また、図１に示すように、処理室１３には、内部を大気圧雰囲気と真空雰囲気に切り替え可能なロードロック室１４が接続されており、基板Ｓはロードロック室１４を介して外部機構１５から処理室１３内に搬入される。また、処理室１３内でイオン注入処理が施された後の基板Ｓは、再びロードロック室１４を介して処理室１３から外部機構１５に搬出される構成である。
Further, as shown in FIG. 1, a
図１に示すように、処理室１３の内部には、基板Ｓを保持する保持体２０と、保持体２０を一方向Ｄ１に移送させる移送機構３０が配置されている。移送機構３０は、モーターなどの駆動源（不図示）と一方向Ｄ１に沿った搬送路３１を備えている。イオン注入処理時には、移送機構３０は、モーター等の駆動源（不図示）により駆動されて、基板Ｓを保持した保持体２０を、処理室１３内に照射されているイオンビームＩＢを横切るよう、搬送路３１に沿って一方向Ｄ１へ移送させる構成である。
尚、本実施形態においては、搬送路３１はイオンビームＩＢの進行方向Ｄｂ
と直交するよう、すなわち、進行方向Ｄｂと一方向Ｄ１が直交するように構成されているが、進行方向Ｄｂと一方向Ｄ１は必ずしも直交している必要はない。
As shown in FIG. 1, inside the
In the present embodiment, the
That is, it is configured so that the traveling direction Db and the one-way D1 are orthogonal to each other, but the traveling direction Db and the one-way D1 do not necessarily have to be orthogonal to each other.
また、処理室１３内には、処理室１３内に導かれたイオンビームＩＢのビーム電流を検出する検出器４０が、イオンビームＩＢの進行方向Ｄｂ上、かつ、搬送路３１に対して進行方向Ｄｂ側に配置されている。すなわち、処理室１３内に導入されたイオンビームＩＢが入射するよう検出器４０は配置されており、イオン注入装置１０の動作中は常にイオンビームＩＢのビーム電流を検出し得る構成とされている。例えば、検出器４０では、イオンビームＩＢが検出器４０に入射している間はビーム電流が検出される。一方で、例えば、イオンビームＩＢが基板Ｓに照射されている間は、イオンビームＩＢは基板Ｓによって遮蔽されるため検出器４０には到達せず、検出器４０ではビーム電流は検出されないことになる。
Further, in the
図２に示すように、検出器４０は全体が直方体の箱型形状であり、検出器４０のイオンビームＩＢに対向する表面部４０ｓには、一方向Ｄ１に沿った開口であるスリット４１を複数備えている。各スリット４１は、後述するイオンビームＩＢのビーム長さＬ方向に沿って、一定の間隔で離間するように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図１に示すように、検出器４０の内部には、各スリット４１の後方に、すなわちイオンビームＩＢの進行方向Ｄｂ側に、複数のファラデーカップ４２がそれぞれ配置されており、検出器４０は、各スリット４１を通過したイオンビームＩＢのビーム電流を各ファラデーカップ４２によってそれぞれ検出できる構成である。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of Faraday cups 42 are arranged behind each slit 41, that is, on the traveling direction Db side of the ion beam IB, inside the
図２に示すように、本実施形態におけるイオンビームＩＢはリボン状のイオンビームであり、基板ＳにイオンビームＩＢが照射されている間における被照射面Ｓｓ上での形状について、一方向Ｄ１に沿ったビーム幅Ｗと、一方向Ｄ１との直交方向Ｄ２に沿ったビーム長さＬを有する。
尚、イオンビームＩＢは、基板Ｓの被照射面ＳｓがイオンビームＩＢに曝される状態における被照射面Ｓｓと平行な断面が、一方向Ｄ１に沿ったビーム幅Ｗと、一方向Ｄ１との直交方向Ｄ２に沿ったビーム長さＬを有するとい言い換えることもできる。
As shown in FIG. 2, the ion beam IB in the present embodiment is a ribbon-shaped ion beam, and the shape on the irradiated surface Ss while the substrate S is irradiated with the ion beam IB is in one direction D1. It has a beam width W along and a beam length L along a direction D2 orthogonal to one direction D1.
The ion beam IB has a cross section parallel to the irradiated surface Ss in a state where the irradiated surface Ss of the substrate S is exposed to the ion beam IB, and has a beam width W along the unidirectional D1 and a unidirectional D1. In other words, it has a beam length L along the orthogonal direction D2.
本発明における実施形態においては、以降、イオンビームＩＢが基板Ｓに照射されている状態における、被照射面Ｓｓ上でのイオンビームＩＢの形状を単にイオンビームＩＢの断面形状というものとする。例えば、図２に示すように、本実施形態におけるイオンビームＩＢの断面形状はビーム幅Ｗよりもビーム長さＬが大きい矩形状である。 In the embodiment of the present invention, hereinafter, the shape of the ion beam IB on the irradiated surface Ss in the state where the ion beam IB is irradiated on the substrate S is simply referred to as the cross-sectional shape of the ion beam IB. For example, as shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the ion beam IB in the present embodiment is a rectangular shape having a beam length L larger than a beam width W.
図２に示すように、処理室１３内に配置された保持体２０は、一方向Ｄ１について前側の端縁に板状の第一被検知部２１Ａを、後側の端縁に板状の第二被検知部２２Ａを備えている。すなわち、保持体２０が一方向Ｄ１に搬送される過程では、第一被検知部２１Ａは基板ＳがイオンビームＩＢに曝され始める以前にイオンビームに曝され、また、第二被検知部２２Ａは基板ＳがイオンビームＩＢに曝され終える以後にイオンビームに曝されることになる。
As shown in FIG. 2, the holding
第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａは、基板Ｓを保持した状態で直交方向Ｄ２について同位置であり、保持体２０が搬送機構３０により一方向Ｄ１に移送される過程においては、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａはともに、検出器４０に到達するイオンビームＩＢを、より具体的には、検出器４０の複数のスリット４１の内、ひとつのスリット４１ａを通過してファラデーカップ４２に入射するイオンビームＩＢを、遮蔽し得るように位置付けられている。すなわち、換言すれば、第一被検知部２１Ａおよび第二被検知部２２Ａは、処理室１３内で検出器４０に到達するイオンビームＩＢを遮蔽する遮蔽体である。
尚、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａはひとつのスリット４１ａを通過するイオンビームＩＢを遮蔽し得る構成としているが、複数のスリット４１を通過するイオンビームＩＢを遮蔽し得る構成であってもよい。
The first detected
The first detected
また、本実施形態においては、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａはともに保持体２０とは別部材であり、保持体２０に対して着脱自在な構成とされているが、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａはいずれも保持体２０と一体成形されていてもよい。すなわち、保持体２０の一部を第一被検知部２１Ａおよび第二被検知部２２Ａと捉えてもよい。
Further, in the present embodiment, both the first detected
図１および図２に示すように、イオン注入装置１０は、検出器４０が検出したイオンビームＩＢのビーム電流の値により、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２ＡのそれぞれがイオンビームＩＢに曝されているか否かの状態を検知した検知結果Ｃ１を取得する検知部５０を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
本実施形態においては、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａは、ともに基板Ｓを保持した保持体２０が一方向Ｄ１に搬送される過程で、スリット４１ａを通過して検出器４０内のファラデーカップ４２に到達するイオンビームＩＢを遮蔽するものである。
In the present embodiment, the first detected
すなわち、第一被検知部２１Ａまたは第二被検知部２２ＡがイオンビームＩＢを遮蔽している場合には、検出器４０ではスリット４１ａを通過したイオンビームＩＢのビーム電流が検出されなくなる。つまり、検知部５０は、検出器４０においてスリット４１ａを通過するイオンビームＩＢのビーム電流が検出されているか否かにより、第一被検知部２１Ａまたは第二被検知部２２Ａがイオンビームに曝されているか否かの状態を判断し、その結果を検知結果Ｃ１として取得する。
尚、ビーム電流が検出されているか否かを判断することには、単にビーム電流がゼロか否かを判断するだけでなく、例えば、ビーム電流が事前に設定した閾値以下か否かを判断することも含まれる。
That is, when the first detected
In order to determine whether or not the beam current is detected, it is not only determined whether or not the beam current is zero, but also, for example, whether or not the beam current is equal to or less than a preset threshold value. That is also included.
したがって、本実施形態においては、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２ＡのそれぞれがイオンビームＩＢに曝されているか否かの状態は、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２ＡのそれぞれがイオンビームＩＢを遮蔽しているか否かの状態と同義である。すなわち、本実施形態においては、検知結果Ｃ１は、第一被検知部２１Ａまたは第二被検知部２２Ａがスリット４１ａを通過するイオンビームＩＢを遮蔽しているか否かの状態を検知して取得されたものと捉えてよい。
Therefore, in the present embodiment, whether or not each of the first detected
また、図１に示すように、イオン注入装置１０は、検知結果Ｃ１からビーム幅Ｗに応じた算出値Ｃ２を算出し、算出値Ｃ２に基づいて移送機構３０が保持体２０を移送する動作を制御しうる制御部６０を備えている。本実施形態における算出値Ｃ２は、後述するように、保持体２０を一方向Ｄ１に搬送を開始するのに最適な保持体２０の開始位置Ｒ０である。
尚、算出値Ｃ２は、イオン種の変更等によってビーム幅Ｗが変化した場合に、変化後のビーム幅に応じて搬送機構３０の動作を制御できるものであればどのようなものであってもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the
The calculated value C2 may be any value as long as the operation of the
＜本実施形態のイオン注入装置を使用したイオン注入方法＞
次に、本実施形態のイオン装置１０を使用したイオン注入方法について説明する。
本実施形態におけるイオン注入方法は、１枚目の基板Ｓを処理室１３内に搬入し、保持体２０に保持させ、基板Ｓを保持した保持体２０を処理室１３内に照射されているイオンビームＩＢを横切るように搬送機構３０により一方向Ｄ１に移送させる第一ステップを含む。また、第一ステップには、第一ステップの間に、検知結果Ｃ１を取得する取得ステップと、算出値Ｃ２を算出する算出ステップが含まれる。
<Ion implantation method using the ion implantation device of this embodiment>
Next, an ion implantation method using the
In the ion implantation method in the present embodiment, the first substrate S is carried into the
また、本実施形態のイオン注入方法は、保持体２０が算出値Ｃ２に基づいて移送機構３０により移送され、第一ステップより後に基板ＳがイオンビームＩＢに曝される注入ステップを含む。
注入ステップには、第二ステップとして後述する、算出値Ｃ２に基づいて１枚目の基板Ｓにイオン注入処理が施された後に処理室１３に搬入される２枚目以降の基板Ｓが、算出値Ｃ２に基づいて搬送路３１上を搬送機構３０により搬送される方法が含まれる。
Further, the ion implantation method of the present embodiment includes an implantation step in which the holding
In the injection step, the second and subsequent substrates S to be carried into the
また、基板Ｓが搬送路３１上を複数回往復搬送され、複数回にわたってイオンビームＩＢを横切ることにより、基板Ｓにイオン注入が施される場合において、注入ステップには、第一ステップで取得した算出値Ｃ２に基づいて１枚目の基板Ｓが再び搬送路３１上を搬送されることにより、１枚目の基板Ｓにイオン注入処理を施す方法が含まれる。
尚、いずれの場合においても、基板Ｓを保持した保持体２０は搬送機構３０により搬送路３１上を搬送され、搬送機構３０は、算出値Ｃ２に基づいて制御部６０により動作が制御される。
Further, when the substrate S is reciprocated a plurality of times on the
In either case, the holding
本実施形態においては、注入ステップは、２枚目以降の基板Ｓがイオンビームに曝されてイオン注入が施される第二ステップであるものとして説明する。 In the present embodiment, the implantation step will be described as the second step in which the second and subsequent substrates S are exposed to the ion beam and ion implantation is performed.
＜第一ステップ＞
次に、各ステップについて説明する。
第一ステップでは、１枚目の基板Ｓを処理室１３内に搬入し、図２に示すように、基板Ｓを保持体２０に保持させる。
次に、基板Ｓを保持した保持体２０を処理室１３内に照射されているイオンビームＩＢを横切るように搬送機構３０により一方向Ｄ１に移送させる。
第一ステップの過程の間、基板Ｓの被照射面ＳｓがイオンビームＩＢに曝されることにより、１枚目の基板Ｓに対してイオン注入処理が施されることになる。また、第一ステップの間、検知部５０は検知結果Ｃ１を取得している。
<First step>
Next, each step will be described.
In the first step, the first substrate S is carried into the
Next, the holding
During the process of the first step, the irradiated surface Ss of the substrate S is exposed to the ion beam IB, so that the ion implantation process is applied to the first substrate S. Further, during the first step, the
まず、第一ステップにおける保持体２０の動作について説明する。尚、保持体２０の移送はすべて搬送機構３０により行われている。
図４（ａ）～（ｄ）は、第一ステップにおける保持体２０の位置の遷移を示す模式図である。図４（ａ）～（ｄ）には、第一ステップの過程における基板Ｓを保持した保持体２０と、イオンビームＩＢと、検出器４０のスリット４１の位置関係が表されている。また、図４（ａ）～（ｄ）は、保持体２０を検出器４０側から見た状態を示しているが、検知器４０は、理解を容易にするため、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２Ａにより遮蔽され得るイオンビームＩＢが通過するスリット４１ａのみ表している。
First, the operation of the holding
4 (a) to 4 (d) are schematic views showing the transition of the position of the
さらに、図３には保持体２０が搬送路３１上を一方向Ｄ１へ移送される際の保持体２０の速度変化が描かれている。図３に示すように、第一ステップでは、１枚目の基板Ｓを保持した保持体２０は、初期位置Ｐ０に位置づけられ、その後、停止した状態から第一定速到達位置Ｐ１に至るまでの間一定の加速度ａで加速され、時刻Ｔ１で第一定速到達位置Ｐ１に至り、このとき保持体２０は速度Ｖに到達する。
Further, FIG. 3 shows a change in the speed of the holding
第一定速到達位置Ｐ１に到達した保持体２０は、その後、時刻Ｔ２で第一減速開始位置Ｐ２に到達するまで一定の速度Ｖで移送され、この間に基板Ｓの被照射面ＳｓがイオンビームＩＢに曝されてイオン注入処理が施される。
保持体２０は、第一減速開始位置Ｐ２に到達した後、一定の加速度ｂで減速され、時刻Ｔ３で停止位置Ｐ３において停止する。
尚、加速度ａと加速度ｂの大きさは同一であっても、異なっていても構わない。また、図３に示される第一定速到達位置Ｐ１、第一減速開始位置Ｐ２、および停止位置Ｐ３は、図４に示される第一定速到達位置Ｐ１、第一減速開始位置Ｐ２、および停止位置Ｐ３に対応している。
The holding
After reaching the first deceleration start position P2, the holding
The magnitudes of the acceleration a and the acceleration b may be the same or different. Further, the first constant speed arrival position P1, the first deceleration start position P2, and the stop position P3 shown in FIG. 3 are the first constant speed arrival position P1, the first deceleration start position P2, and the stop position P3 shown in FIG. It corresponds to the position P3.
第一定速到達位置Ｐ１および第一減速開始位置Ｐ２は、どのようなイオン種からなるイオンビームＩＢであっても、すなわちイオンビームＩＢのビーム幅Ｗが想定される範囲内でどのような値であっても、基板Ｓの被処理面Ｓ１全面が一定の速度ＶでイオンビームＩＢを横切ることができるよう十分な間隔を空けて設定されていればよく、本実施形態においては、スリット４１ａの一方向Ｄ１についての開口幅Ｗｓが想定される最大のビーム幅Ｗを基に設定されている。
The first constant speed arrival position P1 and the first deceleration start position P2 are values of any ion beam IB composed of any ion species, that is, within a range in which the beam width W of the ion beam IB is assumed. Even so, it is sufficient that the entire surface of the surface S1 to be processed of the substrate S is set at a sufficient interval so that the entire surface of the surface S1 to be processed can cross the ion beam IB at a constant speed V, and in the present embodiment, the
図４（ｄ）に示すように、第一定速到達位置Ｐ１は、スリット４１ａの一方向Ｄ１についての後側端部から距離ｄだけ後方の位置に設定されている。また、第一減速開始位置Ｐ２は、スリットＷの一方向Ｄ１についての前側端部から距離ｄだけ前方の位置に設定されている。距離ｄは、基板Ｓが確実に一定の速度ＶでイオンビームＩＢを横切ることを保証するため、基板Ｓが一定の速度Ｖで動作する距離に余裕をもたせるために設定する距離であり、距離ｄは搬送機構３０の動作性能に応じて設定すればよい。
As shown in FIG. 4D, the first constant speed arrival position P1 is set to a position rearward by a distance d from the rear end portion of the
すなわち、第１テップにおいて、基板Ｓを保持した保持体２０が一定の速度Ｖで移送される第一定速到達位置Ｐ１から第一減速開始位置Ｐ２までの初期定速距離Ｌ１は（式１）で示される。
（式１）Ｌ１＝Ｗｓ＋２ｄ
That is, in the first step, the initial constant speed distance L1 from the first constant speed arrival position P1 to the first deceleration start position P2 in which the holding
(Equation 1) L1 = Ws + 2d
＜検知ステップ＞
続いて、第一ステップの間に検知結果Ｃ１を取得する検知ステップについて説明する。まず、図４（ａ）に示すように、保持体２０は搬送路３１上において初期位置Ｐ０から第一定速到達位置Ｐ１に到達し、その後、速度Ｖで一方向Ｄ１に移送される。
<Detection step>
Subsequently, a detection step for acquiring the detection result C1 during the first step will be described. First, as shown in FIG. 4A, the holding
保持体２０が第一定速到達位置Ｐ１から第一減速開始位置Ｐ２に至るまでの間においては、まず、図４（ｂ）に示すように、第一被検知部２１ＡがイオンビームＩＢに曝され始める。すなわち、第一被検知部２１Ａがスリット４１ａを通過して検出器４０に到達していたイオンビームＩＢを遮蔽し始める。このとき、検出器４０では検出されていたビーム電流が初期値から下がり始め、やがてビーム電流がゼロとなる。このとき、検知部５０は、検出器４０で検出されるビーム電流が低下し始めたこと、または、ゼロ、もしくは閾値以下となったことを検知することで、第一被検知部２１ＡがイオンビームＩＢを遮蔽したと判断し、このときの保持体２０の搬送路３１上の位置である遮蔽開始位置Ｑ１を取得する。
During the period from the first constant speed arrival position P1 to the first deceleration start position P2, the first detected
続いて、図４（ｃ）に示すように、基板ＳがイオンビームＩＢを横切り終えた後、第二被検知部２２ＡがイオンビームＩＢに曝されてイオンビームＩＢを遮蔽し、その後、第二被検知部２２Ａがイオンビームを遮蔽し終える。このとき、検出器４０では、スリット４１ａを通過したビーム電流が検出され始めることから、検出されるビーム電流が上昇し始め、やがて初期値に戻る。このとき、検知部５０では、検出器４０で検出されるビーム電流が上昇し始めたこと、または、初期値に戻ったこと、あるいは閾値以上になったことを検知することで、第二被検知部２２ＢがイオンビームＩＢを遮蔽し終えたと判断し、このときの保持体２０の位置である遮蔽終了位置Ｑ２を取得する。
その後、図４（ｄ）に示すように、保持体２０は、第一減速開始位置Ｐ２にて加速度ｂで減速を開始し、位置Ｐ３で停止する。
Subsequently, as shown in FIG. 4C, after the substrate S finishes crossing the ion beam IB, the second detected
After that, as shown in FIG. 4D, the holding
すなわち、第一実施形態においては、検出器４０は、保持体２０が遮蔽開始位置Ｑ１から遮蔽終了位置Ｑ２に至るまでの間、または遮蔽開始時間Ｔ１から遮蔽終了時間Ｔ２までの間、基板ＳがイオンビームＩＢに曝される前後で、第一被検知部２１Ａと第二被検知部２２ＡがイオンビームＩＢを遮蔽している、すなわちイオンビームＩＢに曝されているという検知結果Ｃ１を取得している。
That is, in the first embodiment, in the
このようにして、検知ステップでは、検知部５０は、保持体２０の第一被検知部２１Ａから第二被検知部２２Ａが検知器４０に到達するイオンビームＩＢを遮蔽し始めるタイミングと遮蔽し終えるタイミングを検知することにより、検知結果Ｃ１を取得している。
つまり、検知結果Ｃ１からは、遮蔽開始位置Ｑ１から遮蔽終了位置Ｑ２に至るまでの間に、基板Ｓの被照射面Ｓｓの全面がイオンビームＩＢに曝されることが分かる。一方で、第一ステップにおいて、保持体２０が移送を開始される初期位置Ｐ０から遮蔽開始位置Ｑ１に至る間、および、遮蔽終了位置Ｑ２から保持体２０が停止する位置Ｐ３にいる間は、基板Ｓの被照射面ＳｓがイオンビームＩＢに曝されることはなく、実質的にイオン注入処理に寄与しない時間であることが分かる。
In this way, in the detection step, the
That is, from the detection result C1, it can be seen that the entire surface of the irradiated surface Ss of the substrate S is exposed to the ion beam IB from the shielding start position Q1 to the shielding end position Q2. On the other hand, in the first step, while the holding
＜算出ステップ＞
次に、制御部６０が検知結果Ｃ１からビーム幅Ｗに応じた算出値Ｃ２を取得する算出ステップについて説明する。
算出ステップにおいては、制御部６０は、まず、検知結果Ｃ１により、基板Ｓを遮蔽開始位置Ｑ１から遮蔽終了位置Ｑ２に至るまでの間、一定の速度Ｖで一方向Ｄに移送させることで基板Ｓの被処理面Ｓｓの全面にイオン注入処理を施すことができると判断する。
尚、遮蔽開始位置Ｑ１および遮蔽終了位置Ｑ２は、検出部５０がビーム電流を実測した結果に基づき算出されたものであるから、遮蔽開始位置Ｑ１から遮蔽終了位置Ｑ２までの距離Ｌ２は、予め十分な距離に設定された第一定速到達位置Ｐ１から第一減速開始位置Ｐ２までの初期定速距離Ｌ１よりも短い。
<Calculation step>
Next, a calculation step in which the
In the calculation step, the
Since the shielding start position Q1 and the shielding end position Q2 are calculated based on the results of actual measurement of the beam current by the
制御部６０は、一方向Ｄ１に対して、遮蔽開始位置Ｑ１で速度Ｖに到達し、遮蔽終了位置Ｑ２で減速し始めればよいと判断し、第一ステップと同様に、一定の速度ＶでイオンビームＩＢを基板Ｓが横切ることを保証するため、一方向Ｄ１について遮蔽開始位置Ｑ１から距離ｄだけ後方で、一定の速度Ｖに到達する第二定速到達位置Ｒ１と、位置Ｑ２から距離ｄだけ前方で減速を開始する第二減速開始位置Ｒ２を算出し、停止状態から加速度ａで加速し第二定速到達位置Ｒ１において速度Ｖに到達するための開始位置Ｒ０と速度Ｖでの移送状態から加速度ｂで減速し速度がゼロに到達する終了位置Ｒ３を算出する。
本実施形態では、算出された開始位置Ｒ０と終了位置Ｒ３は、制御部６０が算出した算出値Ｃ２である。
The
In the present embodiment, the calculated start position R0 and end position R3 are the calculated values C2 calculated by the
＜注入ステップ＞
続いて算出値Ｃ２を用いてイオン注入処理を施す注入ステップであり、２枚目以降の基板Ｓにイオン注入を行う第二ステップについて説明する。
２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理を施す第二ステップでは、算出値Ｃ２に基づき移送機構３０を制御すればよい。
<Injection step>
Subsequently, the injection step of performing the ion implantation process using the calculated value C2, and the second step of implanting the ions into the second and subsequent substrates S will be described.
In the second step of performing the ion implantation process on the second and subsequent substrates S, the
すなわち、注入ステップにおいては、まず、図５（ａ）に示すように、制御部６０は、算出値Ｃ２に基づき、初期位置Ｒ０に２枚目の基板Ｓを保持した保持体２０を位置づける。その後、保持体２０は第一ステップと同様に停止した状態から加速度ａで加速され、第二定速到達位置Ｒ１にて速度Ｖに到達する。続いて保持体は一定の速度Ｖで第二減速開始位置Ｒ２に至るまで一方向Ｄ１に移送され、第二定速到達位置Ｒ１から第二減速開始位置Ｒ２に至る間に、２枚目の基板Ｓに対してイオンビームＩＢは曝されることにより、２枚目の基板Ｓに対してイオン注入処理が施される。その後、図５（ｂ）に示すように、第二減速開始位置Ｒ２から第一ステップと同様に加速度ｂで減速され、位置Ｒ３において停止する。
That is, in the injection step, first, as shown in FIG. 5A, the
イオン注入処理が施された２枚目の基板Ｓは、その後処理室１３から搬出されて、３枚目の基板Ｓが処理室１３に搬入される。以降は、処理される基板Ｓが所定の枚数に到達するまで、または、使用されるイオン種が変更されるまで、同様の注入ステップが繰り返されて、複数の基板Ｓに対してイオン注入処理が施される。
The second substrate S subjected to the ion implantation treatment is then carried out from the
第二ステップでは、すなわち注入ステップでは、２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理を施す過程では、保持体２０Ａが一定の速度Ｖで移動する定速距離Ｌ３、すなわち第二定速到達位置Ｒ１から第二減速開始位置Ｒ２までの距離は、遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２間の距離である遮蔽距離Ｌ２に、第一ステップと同様にその両側でわずかに余裕を持たせた距離ｄを設定し、（式２）で表される。
（式２） Ｌ３＝Ｌ２＋２ｄ
として設定される。
In the second step, that is, in the injection step, in the process of applying the ion injection process to the second and subsequent substrates S, the constant speed distance L3 in which the holding body 20A moves at a constant speed V, that is, the second constant speed arrival position R1 The distance from the second deceleration start position R2 to the second deceleration start position R2 is a distance d obtained by allowing the shielding distance L2, which is the distance between the shielding start position Q1 and the shielding end position Q2, to have a slight margin on both sides thereof as in the first step. It is set and expressed by (Equation 2).
(Equation 2) L3 = L2 + 2d
Is set as.
ここで、遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２間の距離は、イオンビームＩＢが第一被検知部２１ＡがイオンビームＩＢに曝され始めてから、第二被検知部２２ＡがイオンビームＩＢに曝され終わる時間の実測値である測定結果Ｃ１に基づくものであるから、距離Ｌ２は距離Ｌ１より短く、その結果、２枚目以降に処理する基板Ｓを保持した保持体２０Ａを搬送機構３０が移動させる定速距離Ｌ３は、第一ステップにおける保持体２０を移動させる初期定速距離Ｌ１と比較して短くなる。したがって、１枚目の基板Ｓに対して、２枚目の基板Ｓは短時間でイオン注入処理が施されることになる。
Here, the distance between the shielding start position Q1 and the shielding end position Q2 is such that the ion beam IB is exposed to the ion beam IB after the first detected
本実施形態においては、１枚目の基板Ｓにイオン注入処理を施す第一ステップでは、基板Ｓを保持した保持体２０は、図５（ｂ）に示す初期位置Ｐ０で移送が開始され、停止位置Ｐ３にて停止する。これに対し、２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理を施す第二ステップでは、算出値Ｃ２に基づき、初期位置Ｐ０よりも一方向Ｄ１側の開始位置Ｒ０から移送が開始され、停止位置Ｐ３よりも手前の終了位置Ｒ３にて停止され、この間にイオン注入処理が施される。
In the present embodiment, in the first step of performing the ion implantation process on the first substrate S, the holding
また、開始位置Ｒ０と終了位置Ｒ３は、ビーム幅Ｗに応じて取得される検出結果Ｃ１から算出された算出値Ｃ２である。すなわち、本実施形態においては、第二ステップでは、イオンビームＩＢのビーム幅Ｗに応じた算出値Ｃ２に基づいて、制御部６０が移送機構３０を制御し、基板Ｓへのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、複数枚の基板Ｓへのイオン注入処理を施す際のスループットを向上させることができる。
Further, the start position R0 and the end position R3 are calculated values C2 calculated from the detection result C1 acquired according to the beam width W. That is, in the present embodiment, in the second step, the
また、イオン種が変更される等によりビーム幅Ｗが変化した場合であっても、変更後の１枚目の基板Ｓに対して再び第一ステップによるイオン注入を行い、その間に算出値Ｃ２を新たに得ることで、第二ステップにおいて新たな算出値Ｃ２に基づきイオン注入処理を施せばよい。すなわち、イオン種が変更される等により、ビーム幅Ｗが変化した場合であっても、別の手段によって事前に各イオン種毎のビーム幅を測定し、その値を用いる等の方法を採用することなく、ビーム幅Ｗに応じた搬送機構３０の制御を行い、スループットを向上させることができる。
Further, even if the beam width W changes due to a change in the ion type or the like, ion implantation is performed again in the first step on the changed first substrate S, and the calculated value C2 is calculated during that time. By newly obtaining the ion-implanted value, the ion implantation process may be performed in the second step based on the new calculated value C2. That is, even if the beam width W changes due to a change in the ion species, a method such as measuring the beam width for each ion species in advance by another means and using the value is adopted. It is possible to control the
＜保持体２０の第一変形例＞
次に保持体２０の第一変形例である保持体２０Ｂについて説明する。
図６に示すように、第一変形例の保持体２０Ｂは、基板Ｓを保持した状態で一方向Ｄ１について基板Ｓより前方に配置された第一被検知部２１Ｂと、基板Ｓより後方に配置された第二被検知部２２Ｂを備えている。
<First modification of the
Next, the holding
As shown in FIG. 6, the holding
第一被検知部２１Ｂは、二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２を備え、二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２は、保持体２０Ｂが基板Ｓを保持した状態について直交方向Ｄ２に離間した状態で設けられ、直交方向Ｄ２について基板Ｓの両端部に対応するよう位置付けられている。また、第二被検知部２２Ｂは、二つの第二被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２を備え、二つの第被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２は、保持体２０Ｂが基板Ｓを保持した状態について直交方向Ｄ２に離間した状態で設けられ、基板Ｓの直交方向Ｄ２の両端部に対応するよう位置付けられている。
尚、本第一変形例においては、図６に示すように、第一被検知領域２３Ｂ１と第二被検知領域２４Ｂ１が直交方向Ｄ２について前方側に、他方の第一被検知領域２３Ｂ２と第二被検知領域２４Ｂ２が直交方向Ｄ２について後方側に設けられている。
The first detected
In this first modification, as shown in FIG. 6, the first detected area 23B1 and the second detected area 24B1 are on the front side in the orthogonal direction D2, and the other first detected area 23B2 and the second are on the front side. The detected area 24B2 is provided on the rear side in the orthogonal direction D2.
また、第一被検知領域２３Ｂ１と第二被検知領域２４Ｂ１は、保持体２０Ｂが一方向Ｄ１移送される過程において、検知器４０の複数のスリット４１の内、二つのスリット４１ｂ、４１ｂに至るイオンビームＩＢを遮蔽し得る位置に配置されている。同様に、第一被検知部２１Ｂの被検知領域２３Ｂ２と第二被検知部２２Ｂの被検知領域２４Ｂ２は、保持体２０Ｂが一方向Ｄ１移送される過程において、検知器４０の複数のスリット４１の内、二つのスリット４１ｃ、４１ｃに至るイオンビームＩＢを遮蔽し得る位置に配置されている。
Further, in the first detected region 23B1 and the second detected region 24B1, ions reaching two
次に、第一変形例の保持体２０Ｂを使用した場合におけるイオン注入装置１０の動作、およびイオン注入方法について説明する。
ここでは、図６に示すように、保持体２０Ｂを使用する場合の例として、ビームＩＢの断面形状は、ビーム幅寸法Ｗｂ、ビーム長さ寸法Ｌｂを有する矩形状であり、イオンビームＩＢは長手方向が直交方向Ｄ２からわずかに一方向Ｄ１側に傾いた形状であるとする。
Next, the operation of the
Here, as shown in FIG. 6, as an example when the holding
保持体２０Ｂを使用する場合と保持体２０を使用する場合との違いは、検知部４０が第二ステップにおける検出部５０が遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を判断する方法にある。
保持体２０Ｂを使用するイオン注入方法では、第一ステップにおいては、１枚目の基板Ｓを保持した保持体２０Ｂを処理室１３内に照射されているイオンビームＩＢを横切るように搬送機構３０により一方向Ｄ１に移送させる。
また、第一ステップでは、検知ステップにおいて検知部５０が第一被検知部２１Ｂと第二被検知部２２ＢのそれぞれがイオンビームＩＢに曝されているか否かの状態を検知した検知結果Ｃ１が取得される。その後、算出ステップにおいて検知結果Ｃ１からイオンビームＩＢのビーム幅Ｗｂに応じた算出値Ｃ２が算出される。その後、２枚目以降にイオン注入処理が施される基板Ｓに対しては、算出値Ｃ２に基づき制御部６０が搬送機構３０の保持体２０Ｂを移送する動作を制御し、２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理が施される。
The difference between the case where the holding
In the ion implantation method using the holding
Further, in the first step, the detection result C1 in which the
次に、検知部４０が第二ステップ、すなわち注入ステップにおける遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を検出部５０が検出する方法について説明する。
保持体２０Ｂを使用する場合、検出部５０は、第一被検知部２１Ｂの二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２がイオンビームＩＢを遮蔽し始めるタイミングに差異がある場合、第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２のいずれか一方が先にイオンビームＩＢを遮蔽し始めたタイミングを取得して遮蔽開始位置Ｑ１を算出する。また、第二被検知部２２Ｂの二つの第二被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２がイオンビームＩＢを遮蔽し終えるタイミングに差異がある場合、第二被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２のいずれか一方が遅れてイオンビームＩＢを遮蔽し終えたタイミングを取得して遮蔽終了位置Ｑ２を算出する。
Next, a method in which the
When the holding
例えば、図７（ａ）に示すように、基板Ｓを保持した保持体２０Ｂは、初期位置Ｐ０から一方向Ｄ１に加速度ａされ一定の速度Ｖに到達すると、まず、図７（ｂ）に示すように、被検知部２１Ｂの二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２のうち、一方の第一被検知領域２３Ｂ２がスリット４１ｂに至るイオンビームＩＢを遮蔽し始める。このとき、イオンビームＩＢの断面形状は傾いているため、第一被検知領域２３Ｂ１はイオンビームＩＢをまだ遮蔽していないが、検知部５０は、第一被検知領域２３Ｂ２がイオンビームＩＢを遮蔽し始めた時点を、第一検知体２１ＢがイオンビームＩＢを遮蔽し始めたと判断し、このときの保持体２０Ｂの位置を遮蔽開始位置Ｑ１として取得する。
For example, as shown in FIG. 7A, when the holding
その後、基板ＳがイオンビームＩＢに曝された後、第二被検知部２２Ｂ２がイオンビームＩＢを遮蔽するが、図７（ｃ）に示すように、イオンビームＩＢの断面形状が傾いているため、二つの第二被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２のうち、第二被検知領域２４Ｂ１が遅れてイオンビームＩＢを遮蔽し終える。このとき、検知部５０は、第二被検知部２２ＢがイオンビームＩＢを遮蔽し終えたと判断し、このときの保持体２０Ｂの位置を遮蔽終了位置Ｑ２として取得する。
このようにして取得した遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を検知結果Ｃ１として取得する。その後、図７（ｄ）に示すように、保持体２０Ｂは、位置Ｐ３で停止する。
After that, after the substrate S is exposed to the ion beam IB, the second detected portion 22B2 shields the ion beam IB, but as shown in FIG. 7 (c), the cross-sectional shape of the ion beam IB is inclined. Of the two second detected regions 24B1 and 24B2, the second detected region 24B1 is delayed and finishes shielding the ion beam IB. At this time, the
The shielding start position Q1 and the shielding end position Q2 acquired in this way are acquired as the detection result C1. After that, as shown in FIG. 7D, the holding
すなわち、本第一変形例のイオンビームＩＢの形状では、第一ステップにおいて、検知部５０は、第一被検知領域２３Ｂ２がイオンビームＩＢを遮蔽し始めてから、第二被検知領域２４Ｂ１がイオンビームＩＢを遮蔽し終えるまでを検知結果Ｃ１として取得する。その後、制御部６０は、検知結果Ｃ１から２枚目以降の基板Ｓに対してイオン注入処理を施す場合の開始位置Ｒ０および終了位置Ｒ３を算出値Ｃ２として取得する。
２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理を施す第二ステップでは、算出値Ｃ２に基づいて搬送機構３０を制御して駆動させることにより、２枚目以降の基板Ｓには１枚目の基板Ｓよりも短時間でイオン注入処理を施すことができる。
That is, in the shape of the ion beam IB of the first modification, in the first step, in the
In the second step of performing ion implantation processing on the second and subsequent substrates S, the
このように、本第一変形例の保持体２０Ｂにおいては、第一被検知部２１Ｂおよび第二被検知部２２Ｂが、それぞれ二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２および第二被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２を備えている。したがって、イオンビームＩＢの断面形状が直交方向Ｄ２から傾いた形状であっても、二つの第一被検知領域２３Ｂ１、２３Ｂ２および二つの第二被検知領域２４Ｂ１、２４Ｂ２のそれぞれがイオンビームＩＢを遮蔽するか否かの状態を検知することにより、基板ＳにイオンビームＩＢが曝されるより前と後のタイミングを精度良く検知することができ、算出値Ｃ２を実際のビーム幅Ｗｂに応じた適切な値とすることができる。
As described above, in the holding
＜保持体２０の第二変形例＞
次に保持体２０の第二変形例である保持体２０Ｃについて説明する。
図８に示すように、第二変形例の保持体２０Ｃは、基板Ｓを保持した状態で一方向Ｄ１について基板Ｓより前方に配置された第一被検知部２１Ｃと、基板Ｓより後方に配置された第二被検知部２２Ｃを備えている。
<Second modification of the
Next, the holding
As shown in FIG. 8, the holding
第一被検知部２１Ｃは、三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３を備え、三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３は、保持体２０Ｃが基板Ｓを保持した状態について直交方向Ｄ２に離間した状態で設けられ、直交方向Ｄ２について基板Ｓの中央および両端部に対応するよう位置付けられている。また、第二被検知部２２Ｃは、三つの第二被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３を備え、三つの第被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３は、保持体２０Ｃが基板Ｓを保持した状態について直交方向Ｄ２に離間した状態で配置され、基板Ｓの直交方向Ｄ２の中央および両端部に対応するよう位置付けられている。
尚、本第二変形例においては、図８に示すように、第一被検知領域２３Ｃ１と第二被検知領域２４Ｃ１が直交方向Ｄ２について前側端部に、第一被検知領域２３Ｃ３と第二被検知領域２４Ｃ３が直交方向Ｄ２について後側端部に設けられている。また、第一被検知領域２３Ｃ２と第二被検知領域２４Ｃ２が直交方向Ｄ２について基板Ｓの中央に対応する位置に設けられている。
The first detected
In this second modification, as shown in FIG. 8, the first detected area 23C1 and the second detected area 24C1 are located at the front end in the orthogonal direction D2, and the first detected area 23C3 and the second detected area 23C3 are located at the front end. The detection region 24C3 is provided at the rear end portion in the orthogonal direction D2. Further, the first detected area 23C2 and the second detected area 24C2 are provided at positions corresponding to the center of the substrate S in the orthogonal direction D2.
また、第一被検知領域２３Ｃ１と第二被検知領域２４Ｃ１は、保持体２０Ｂが一方向Ｄ１移送される過程において、検知器４０の複数のスリット４１の内、一つのスリット４１ｄに至るイオンビームＩＢを遮蔽し得る位置に配置されている。同様に、第一被検知部２１Ｃの被検知領域２３Ｃ２と第二被検知部２２Ｃの被検知領域２４Ｃ２は、保持体２０Ｂが一方向Ｄ１移送される過程において、検知器４０の複数のスリット４１の内、一つのスリット４１ｅに至るイオンビームＩＢを遮蔽し得る位置に配置されている。また、第一被検知部２１Ｃの被検知領域２３Ｃ３と第二被検知部２２Ｃの被検知領域２４Ｃ３は、保持体２０Ｂが一方向Ｄ１移送される過程において、検知器４０の複数のスリット４１の内、一つのスリット４１ｆに至るイオンビームＩＢを遮蔽し得る位置に配置されている。
Further, in the first detected region 23C1 and the second detected region 24C1, the ion beam IB reaching one
次に、第一変形例の保持体２０Ｃを使用した場合におけるイオン注入装置１０の動作、およびイオン注入方法について説明する。ここでは、図８に示すように、保持体２０Ｃを使用する場合の例として、ビームＩＢの断面形状は、ビーム幅寸法Ｗｃ、ビーム長さ寸法Ｌｃを有し、一方向Ｄ１側に湾曲した円弧形状であるとする。
Next, the operation of the
保持体２０Ｃを使用する場合と保持体２０を使用する場合との違いは、検知部４０が第一ステップにおける制御部６０が遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を判断する方法にある。
第一ステップにおいては、１枚目の基板Ｓを保持した保持体２０Ｃを処理室１３内に照射されているイオンビームＩＢを横切るように搬送機構３０により一方向Ｄ１に移送させる。また、第一ステップでは、取得ステップにおいて検知部５０が第一被検知部２１Ｃと第二被検知部２２ＣのそれぞれがイオンビームＩＢに曝されているか否かの状態を検知した検知結果Ｃ１が取得される。その後、制御部６０で算出ステップにおいて検知結果Ｃ１からイオンビームＩＢのビーム幅Ｗｃに応じた算出値Ｃ２が算出される。
その後、第二ステップにおいて、２枚目以降にイオン注入処理が施される基板Ｓに対しては、算出値Ｃ２に基づき制御部６０が搬送機構３０の保持体２０Ｃを移送する動作を制御し、２枚目以降の基板Ｓにイオン注入処理が施される。
The difference between the case where the holding
In the first step, the holding
After that, in the second step, the
次に、検知部４０が第一ステップの検知ステップにおける検出部５０が遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を判断する方法について説明する。
保持体２０Ｂを使用する場合、検出部５０は、第一被検知部２１Ｃの三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３がイオンビームＩＢを遮蔽し始めるタイミングに差異がある場合、第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３のいずれかが最初にイオンビームＩＢを遮蔽し始めたタイミングを取得して遮蔽開始位置Ｑ１を算出する。また、第二被検知部２２Ｃの三つの第二被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３がイオンビームＩＢを遮蔽し終えるタイミングに差異がある場合、第二被検知領域２４Ｃ１、２４ＣＢ２、２４Ｃ３のいずれかが最後にイオンビームＩＢを遮蔽し終えたタイミングを取得して遮蔽終了位置Ｑ２を算出する。
Next, a method in which the
When the holding
例えば、図９（ａ）に示すように、基板Ｓを保持した保持体２０Ｃを初期位置Ｐ０から加速度ａで移送し、一方向Ｄ１に移動させ速度Ｖに到達すると、まず、被検知部２１Ｃの三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３のうち、二つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ３がスリット４１ｅに至るイオンビームＩＢを遮蔽し始める。このとき、イオンビームＩＢの断面形状は湾曲しているため、第一被検知領域２３Ｃ２はイオンビームＩＢをまだ遮蔽していないが、検知部５０は、被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ３がイオンビームＩＢを遮蔽し始めた時点を、第一検知体２１ＣがイオンビームＩＢを遮蔽し始めたと判断し、このときの保持体２０Ｂの位置を遮蔽開始位置Ｑ１として取得する。
For example, as shown in FIG. 9A, when the holding
その後、基板ＳがイオンビームＩＢに曝された後、図９（ｃ）に示すように、第二検知対象部２２Ｃ２がイオンビームＩＢを遮蔽するが、イオンビームＩＢの断面形状が湾曲しているため、二つの第二被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３のうち、第二被検知領域２４Ｃ２が遅れてイオンビームＩＢを遮蔽し終える。このとき、検知部５０は、第二被検知部２２ＣがイオンビームＩＢを遮蔽し終えたと判断し、このときの保持体２０Ｃの位置を遮蔽終了位置Ｑ２として取得する。このように検出部５０は、遮蔽開始位置Ｑ１と遮蔽終了位置Ｑ２を検知結果Ｃ１として取得する。
After that, after the substrate S is exposed to the ion beam IB, as shown in FIG. 9C, the second detection target portion 22C2 shields the ion beam IB, but the cross-sectional shape of the ion beam IB is curved. Therefore, of the two second detected regions 24C1, 24C2, and 24C3, the second detected region 24C2 is delayed and finishes shielding the ion beam IB. At this time, the
すなわち、本第二変形例のイオンビームＩＢの形状では、第一ステップにおいて、検知部５０は、第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ３がイオンビームＩＢを遮蔽し始めてから、第二被検知領域２４Ｃ２がイオンビームＩＢを遮蔽し終えるまでを検知結果Ｃ１として取得する。
その後、制御部６０は、検知結果Ｃ１から２枚目以降の基板Ｓに対してイオン注入処理を施す場合の開始位置Ｒ０および終了位置Ｒ３を算出値Ｃ２として取得する。第二ステップにおいては、２枚目以降の基板Ｓに対しては、算出値Ｃ２に基づいて搬送機構３０を制御して駆動させることにより、１枚目の基板Ｓよりも短時間でイオン注入処理を施すことができる。
That is, in the shape of the ion beam IB of the second modification, in the first step, in the
After that, the
このように、本第二変形例の保持体２０Ｃにおいては、第一被検知部２１Ｃおよび第二被検知部２２Ｃが、それぞれ三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３および三つの第二被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３を備えている。したがって、イオンビームＩＢの断面形状が湾曲した円弧形状であっても、三つの第一被検知領域２３Ｃ１、２３Ｃ２、２３Ｃ３、および三つの第二被検知領域２４Ｃ１、２４Ｃ２、２４Ｃ３のそれぞれがイオンビームＩＢを遮蔽するか否かの状態を検知することにより、基板ＳにイオンビームＩＢが曝されるより前と後のタイミングを精度良く検知することができ、算出値Ｃ２を実際のビーム幅Ｗｃに応じた適切な値とすることができる。
As described above, in the holding
保持体２０の第一変形例および第二変形例から明らかなように、保持体２０の第一被検知部２１および第二被検知部２２が複数の被検知領域を備えることにより、イオン種の変更等によりイオンビームＩＢの断面形状が変化した場合であっても、ビーム幅Ｗに応じて算出値Ｃ２を精度良く算出することができる。
特に、第一被検知部２１および第二被検知部２２が３以上の被検知領域を備える場合には、イオンビームＩＢの形状が円弧上等の湾曲した形状であってもビーム幅Ｗに応じて算出値Ｃ２を精度良く算出することができる。
As is clear from the first modified example and the second modified example of the holding
In particular, when the first detected portion 21 and the second detected
本実施の形態においては、注入ステップは、２枚目以降の基板Ｓに対して、算出値Ｃ２に基づき制御部６０が搬送機構３０の保持体２０Ｃを移送する動作が制御される第二ステップであるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、基板Ｓに複数回イオンビームＩＢが照射される場合、すなわち、基板ＳがイオンビームＩＢを複数回横切るように往復搬送されてイオン注入が行われる場合、１枚目の基板ＳがイオンビームＩＢを１回目に横切る過程で算出値Ｃ１が算出され、１枚目の基板ＳがイオンビームＩＢを２回目以降に横切る過程では、算出値Ｃ１に基づいて移送される方法であってもよい。このような方法であっても、注入ステップにおける基板Ｓを保持した保持体２０、２０Ｂ、２０Ｃは第二ステップと同一の動作により基板ＳにイオンビームＩＢが照射され、イオン注入が施される。
In the present embodiment, the injection step is a second step in which the operation of the
また、あるイオン種について取得した検知結果Ｃ１または算出値Ｃ２を再度利用する構成および方法であってもよい。すなわち、イオン注入装置１０を複数のイオン種を切り換えて使用する場合において、あるイオン種のイオンビームＩＢについて検知結果Ｃ１または算出値Ｃ２を保存しておき、再び当該イオン種を使用してイオン注入を行う際には、保存した検知結果Ｃ１または算出値Ｃ２を使用して搬送機構３０を制御する構成および方法であってもよい。
Further, the configuration and method may be such that the detection result C1 or the calculated value C2 acquired for a certain ion species is reused. That is, when the
本発明は、検知結果Ｃ１を取得した以降にイオン注入処理が施される基板Ｓに対し、注入ステップにおいて、移送機構３０が基板Ｓを一方向Ｄ１へ移送させる動作をイオンビームのビーム幅Ｗに応じた算出値Ｃ２に基づいて制御できることから、基板Ｓへのイオン注入処理に実質的に寄与しない時間を削減し、イオン注入処理におけるスループットを向上させることができるものである。
In the present invention, for the substrate S to be ion-implanted after the detection result C1 is acquired, the operation of the
ここで、注入ステップにおける、検知結果Ｃ１を取得した以降にイオン注入処理が施される基板Ｓとは、本実施形態のような２枚目の基板Ｓに限らない。すなわち、１枚の基板Ｓを複数回往復搬送させる場合には、１回目の搬送時に検知結果Ｃ１を取得して算出値Ｃ２を算出し、２回目以降の搬送が算出値Ｃ２に基づいて行われるものであってもよい。 Here, the substrate S to be ion-implanted after the detection result C1 is acquired in the injection step is not limited to the second substrate S as in the present embodiment. That is, when one substrate S is reciprocated a plurality of times, the detection result C1 is acquired at the time of the first transfer to calculate the calculated value C2, and the second and subsequent transfers are performed based on the calculated value C2. It may be a thing.
また、注入ステップにおける、検知結果Ｃ１を取得した以降にイオン注入処理が施される基板Ｓとは、連続してイオン注入処理が施される複数枚の基板Ｓを指すものに限らない。すなわち、第一ステップにおいて検知結果Ｃ１を取得して算出値Ｃ２を一度保存しておき、イオン種が何度か切り替えられ、再び当該イオン種を使用する場合には、第二ステップとして保存した検知結果Ｃ１または算出値Ｃ２を再び使用することにより基板Ｓにイオン注入が施されるものであってもよい。 Further, the substrate S to be ion-implanted after the detection result C1 is acquired in the injection step is not limited to a plurality of substrates S to be continuously ion-implanted. That is, when the detection result C1 is acquired in the first step and the calculated value C2 is stored once, the ion species are switched several times, and the ion species is used again, the detection stored as the second step is performed. Ion implantation may be applied to the substrate S by using the result C1 or the calculated value C2 again.
＜その他の変形例＞
保持体２０Ａの変形例は第一変形例および第二変形例に示す保持体２０Ｂ、２０Ｃの形態に限らない。
例えば、図１０（ａ）では、第三変形例である保持体２０Ｄを示しており、保持体２０Ｄの第一被検知部２１Ｄおよび第二被検知部２２Ｄはいずれも保持体の一方向Ｄ１の前後の側縁部のほぼ全域を覆う一つの部材でそれぞれ形成されている。したがって、第一被検知部２１Ｄおよび第二被検知部２２Ｄは、それぞれ検知器４０に至るイオンビームＩＢを全域に亘って遮蔽し得るものであるが、検知部５０は、第一被検知部２１Ｄおよび第二被検知部２２Ｄによって遮蔽されうるイオンビームＩＢのうち、三つのスリット４１ｇ、４１ｇ、４１ｇを通過するイオンビームＩＢが遮蔽されたか否かを検出している。
<Other variants>
The modified example of the holding body 20A is not limited to the forms of the holding
For example, FIG. 10A shows a holding
また、図１０（ｂ）では、第四変形例である保持体２０Ｅを示しており、第一被検知部２１Ｅは二つの被検知領域を備え、第二被検知部２２Ｅは一つの被検知領域を備えている。このように、第一被検知部２１Ｅと第二被検知部２２Ｅとが備える検知領域の数は異なっても良い。
Further, FIG. 10B shows a holding
また、図１０（ｃ）では、第五変形例である保持体２０Ｆを示しており、第一被検知部２１Ｆおよび第二被検知部２２Ｆはともに、保持体２０Ｆの構成部材７０（シャフトやクランプ等）のカバー部材としても機能する。このように、第一被検知部２１Ｆ、または、第二被検知部２２Ｆは他の機能を兼ねる部材により構成することも可能である。
Further, FIG. 10C shows a holding
また、保持体２０の第一被検知部２１および第二被検知部２２は、保持体と一体でなくてもよい。例えば、図１１に示すように、第一被検知部２２Ｇおよび第二被検知部２１Ｇは、搬送路３１上に保持体２０とは別に配置されており、搬送機構３０によって保持体２０と連動し、一方向Ｄに保持体２０との位置関係を保ったまま移送機構３０により動作するよう構成されている。
Further, the first detected portion 21 and the second detected
また、本実施の形態におけるイオン注入装置１０およびイオン注入装置１０を使用したイオン注入方法においては、検知部４０は、保持体２０の第一被検知部２１および第二被検知部２２は、検知器４０に到達するイオンビームＩＢを遮蔽することで、それぞれイオンビームＩＢに曝されているか否かが判断される構成であるが、検知部４０は、第一被検知部２１が基板Ｓよりも先にイオンビームＩＢに曝され、第二被検知部２２が基板Ｓよりも後にイオンビームＩＢに曝されることが検知できるものであればどのような構成または方法であっても構わない。
Further, in the ion injection method using the
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
Ｓ 基板
Ｃ１ 検知結果
Ｃ２ 算出値
ＩＢ イオンビーム
Ｄ１ 一方向
Ｄ２ 直交方向
１０ イオン注入装置
２０ 保持体
２１ 第一被検知部
２２ 第二被検知部
３０ 移送機構
３１ 搬送路
４０ 検出器
５０ 検知部
６０ 制御部
S Board C1 Detection result C2 Calculated value IB Ion beam D1 One direction
Claims (5)
前記イオンビームは、前記被照射面上での形状について、前記一方向に沿ったビーム幅と、前記一方向との直交方向に沿ったビーム長さを有し、
前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記一方向へ移送されるに伴い前記イオンビームに曝され始める以前に前記イオンビームに曝される第一被検知部と、
前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記一方向へ移送されるに伴い前記イオンビームに曝され終える以後に前記イオンビームに曝される第二被検知部と、
前記過程の間、前記第一被検知部と前記第二被検知部のそれぞれが前記イオンビームに曝されているか否かの状態を検知した検知結果を取得する検知部と、
前記検知結果から前記ビーム幅に応じた算出値を算出し、前記算出値に基づいて前記移送機構が前記保持体を移送する動作を制御し得る制御部と、を備えるイオン注入装置。 A process in which a transfer mechanism for transferring a retainer holding a substrate in one direction so as to cross an ion beam irradiated in a processing chamber is provided, and the transfer mechanism transfers the retainer holding the substrate in one direction. In the ion implantation device in which the irradiated surface of the substrate is exposed to the ion beam.
The ion beam has a beam width along the one direction and a beam length along the direction orthogonal to the one direction with respect to the shape on the irradiated surface.
During the process, the first detected portion that is exposed to the ion beam before it begins to be exposed to the ion beam as the substrate is transferred in one direction in conjunction with the holder.
During the process, the second detected portion that is interlocked with the holding body and is exposed to the ion beam after the substrate is transferred in the one direction and is exposed to the ion beam.
During the process, the detection unit that acquires the detection result of detecting the state of whether or not each of the first detected unit and the second detected unit is exposed to the ion beam, and
An ion implantation device including a control unit that calculates a calculated value according to the beam width from the detection result and can control the operation of the transfer mechanism to transfer the retainer based on the calculated value.
前記第一被検知部または前記第二被検知部の少なくとも一方は、前記処理室内で前記検出器に到達するイオンビームを遮蔽する遮蔽体により構成され、
前記検知部は、前記検出器が検出する前記ビーム電流の値により前記検知結果を取得する構成とされている請求項１～３のいずれか１項に記載のイオン注入装置。 A detector for detecting the beam current of the ion beam being irradiated is provided in the processing chamber.
At least one of the first detected portion and the second detected portion is configured by a shielding body that shields an ion beam reaching the detector in the processing chamber.
The ion implantation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit is configured to acquire the detection result based on the value of the beam current detected by the detector.
前記イオンビームは、前記基板の前記イオンビームの被照射面に対して、前記一方向に沿ったビーム幅と、前記一方向との直交方向に沿ったビーム長さを有し、
前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記一方向へ移送されるに伴い前記イオンビームに曝され始める以前に前記イオンビームに曝される第一被検知部と、
前記過程の間、前記保持体と連動し、前記基板が前記一方向へ移送されるに伴い前記イオンビームに曝され終える以後に前記イオンビームに曝される第二被検知部と、
を備え、
検知部が、前記過程の間、前記第一被検知部と前記第二被検知部のそれぞれが前記イオンビームに曝されているか否かの状態を検知した検知結果を取得する検知ステップと、
制御部が、検知結果から前記ビーム幅に応じた算出値を算出する算出ステップと、
前記制御部が、前記算出値に基づいて前記移送機構が前記保持体を移送する動作を制御し、前記基板がイオンビームに曝される注入ステップと、
を含むイオン注入方法。 A process in which a transfer mechanism for transferring a retainer holding a substrate in one direction so as to cross an ion beam irradiated in a processing chamber is provided, and the transfer mechanism transfers the retainer holding the substrate in one direction. In the ion implantation method in which the irradiated surface of the substrate is exposed to the ion beam.
The ion beam has a beam width along the one direction and a beam length along the direction orthogonal to the one direction with respect to the irradiated surface of the ion beam on the substrate.
During the process, the first detected portion that is exposed to the ion beam before it begins to be exposed to the ion beam as the substrate is transferred in one direction in conjunction with the holder.
During the process, the second detected portion that is interlocked with the holding body and is exposed to the ion beam after the substrate is transferred in the one direction and is exposed to the ion beam.
Equipped with
A detection step in which the detection unit acquires a detection result of detecting a state in which each of the first detected unit and the second detected unit is exposed to the ion beam during the process.
A calculation step in which the control unit calculates a calculated value according to the beam width from the detection result, and
The control unit controls the operation of the transfer mechanism to transfer the holder based on the calculated value, and the injection step in which the substrate is exposed to the ion beam.
Ion implantation method including.
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