KR102523799B1 - 이온 주입 장치 및 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

이온빔의 각도분포의 평가를 고속화한다.
측정 장치(50)는, 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿(74a~74c)과, 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부(54)와, 측정제어부를 포함한다. 빔전류측정부(54)는, 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성된다. 복수의 슬릿(74a~74c)은, 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 제1 방향으로 간격을 두고 배치되며, 제1 방향으로 이동 가능하도록 구성된다. 측정제어부는, 복수의 슬릿을 제1 방향으로 이동시키면서, 빔전류측정부에 의하여 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득한다.

Description

이온 주입 장치 및 측정 장치{ION IMPLANTATION APPARATUS AND MEASURING APPARATUS}
본 발명은, 이온 주입 장치 및 측정 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2018년 02월 08일에 출원된 일본 특허출원 제2018-020944호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.
반도체 제조공정에서는, 반도체의 도전성을 변화시킬 목적, 반도체의 결정구조를 변화시킬 목적 등을 위하여, 반도체웨이퍼에 이온을 주입하는 공정(이온주입공정이라고도 함)이 표준적으로 실시되고 있다. 웨이퍼에 조사되는 이온빔의 각도에 따라 이온빔과 웨이퍼와의 상호작용의 양태가 변화되어, 이온주입의 처리결과에 영향을 주는 것이 알려져 있으며, 이온주입 전에 이온빔의 각도분포가 측정된다. 예를 들면, 슬릿을 통과한 빔의 전류값을 슬릿폭방향으로 나열된 복수의 전극에서 측정함으로써, 슬릿폭방향의 각도분포를 얻을 수 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 2016-4614호
이온빔의 각도정보를 적절히 파악하기 위해서는, 빔단면 내의 특정위치의 각도분포뿐만 아니라, 빔속 전체에 걸쳐 각도분포를 얻는 것이 바람직하다. 그러나, 빔속 전체에 걸쳐 각도분포를 측정하기 위해서는, 빔을 횡단하는 방향으로 슬릿을 이동시키면서 빔단면 내의 복수의 위치에서 각도를 측정할 필요가 있어, 측정완료까지 시간이 걸린다. 반도체 제조공정의 스루풋 향상을 위해서는, 보다 짧은 시간에 빔의 각도분포를 평가할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 이온빔의 각도분포를 고속으로 평가하는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 양태의 이온 주입 장치는, 웨이퍼에 조사되는 이온빔을 수송하는 빔라인장치와, 이온빔의 각도정보를 측정하는 측정 장치를 구비한다. 측정 장치는, 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿과, 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부와, 측정제어부를 포함한다. 빔전류측정부는, 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되고, 복수의 슬릿은, 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 제1 방향으로 간격을 두고 배치되며, 제1 방향으로 이동 가능하도록 구성되고, 측정제어부는, 복수의 슬릿을 제1 방향으로 이동시키면서, 빔전류측정부에 의하여 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득한다.
본 발명의 다른 양태는 측정 장치이다. 이 장치는, 이온빔의 각도정보를 측정하는 측정 장치이며, 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿과, 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부와, 측정제어부를 구비한다. 빔전류측정부는, 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되고, 복수의 슬릿은, 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 제1 방향으로 간격을 두고 배치되며, 제1 방향으로 이동 가능하도록 구성되고, 측정제어부는, 복수의 슬릿을 제1 방향으로 이동시키면서, 빔전류측정부에 의하여 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득한다.
또한, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.
본 발명에 의하면, 이온빔의 각도분포의 평가를 고속화할 수 있다.
도 1은 실시형태에 관한 이온 주입 장치를 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 2는 기판반송처리유닛의 구성을 상세하게 나타내는 측면도이다.
도 3의 (a), (b)는, 마스크플레이트 및 빔전류측정부의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 측정 장치에 의한 빔의 각도분포의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 5의 (a)~(d)는, 다른 각도분포를 갖는 빔의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 6의 (a), (b)는, 측정 장치에 의한 빔전류의 측정결과를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7은 마스크플레이트를 이동시키는 모습을 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 8은 측정 장치에 의한 빔의 각도분포의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 9의 (a), (b)는, 측정 장치에 의한 빔전류의 측정결과를 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 10은 빔속 전체의 위상공간분포를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 11은 이상이 있다고 판정되는 빔의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 12는 빔속의 부분적인 위상공간분포를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 13은 실시형태에 관한 이온주입방법의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 14은 변형예에 관한 측정 장치에 의한 빔의 각도분포의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 다만, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여, 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또, 이하에 설명하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 관한 이온 주입 장치(100)를 개략적으로 나타내는 상면도이다. 이온 주입 장치(100)는, 이른바 고에너지 이온 주입 장치이다. 고에너지 이온 주입 장치는, 고주파선형가속방식의 이온가속기와 고에너지 이온수송용 빔라인을 갖는 이온 주입 장치이며, 이온원(10)에서 발생한 이온을 가속하고, 그렇게 하여 얻어진 이온빔(B)을 빔라인을 따라 피처리물(예를 들면 기판 또는 웨이퍼(W))까지 수송하여, 피처리물에 이온을 주입한다.
고에너지 이온 주입 장치(100)는, 이온을 생성하여 질량분석하는 이온빔생성유닛(12)과, 이온빔을 가속하여 고에너지 이온빔으로 하는 고에너지 다단선형가속유닛(14)과, 고에너지 이온빔의 에너지분석, 궤도보정, 에너지분산의 제어를 행하는 빔편향유닛(16)과, 분석된 고에너지 이온빔을 웨이퍼(W)까지 수송하는 빔수송라인유닛(18)과, 수송된 고에너지 이온빔을 반도체웨이퍼에 주입하는 기판반송처리유닛(20)을 구비한다.
이온빔생성유닛(12)은, 이온원(10)과, 인출전극(11)과, 질량분석장치(22)를 갖는다. 이온빔생성유닛(12)에서는, 이온원(10)으로부터 인출전극(11)을 통하여 빔이 인출됨과 동시에 가속되고, 인출가속된 빔은 질량분석장치(22)에 의하여 질량분석된다. 질량분석장치(22)는, 질량분석자석(22a), 질량분석슬릿(22b)을 갖는다. 질량분석슬릿(22b)은, 질량분석자석(22a)의 직후에 배치하는 경우도 있지만, 실시예에서는, 그 다음의 구성인 고에너지 다단선형가속유닛(14)의 입구부 내에 배치된다. 질량분석장치(22)에 의한 질량분석의 결과, 주입에 필요한 이온종만이 선별되고, 선별된 이온종의 이온빔은, 다음의 고에너지 다단선형가속유닛(14)에 유도된다.
고에너지 다단선형가속유닛(14)은, 이온빔의 가속을 행하는 복수의 선형가속장치, 즉, 1개 이상의 고주파공진기를 사이에 두는 가속갭을 구비하고 있다. 고에너지 다단선형가속유닛(14)은, 고주파(RF) 전기장의 작용에 의하여, 이온을 가속할 수 있다. 고에너지 다단선형가속유닛(14)은, 고에너지 이온주입용의 기본적인 복수 단(段)의 고주파공진기를 구비하는 제1 선형가속기(15a)를 구비한다. 고에너지 다단선형가속유닛(14)은, 초고에너지 이온주입용의 추가의 복수 단의 고주파공진기를 구비하는 제2 선형가속기(15b)를 추가적으로 구비해도 된다. 고에너지 다단선형가속유닛(14)에 의하여, 더 가속된 이온빔은, 빔편향유닛(16)에 의하여 방향이 변화된다.
이온빔을 고에너지까지 가속하는 고주파방식의 고에너지 다단선형가속유닛(14)에서 나온 고에너지 이온빔은, 소정범위의 에너지분포를 갖고 있다. 이로 인하여, 고에너지 다단선형가속유닛(14)의 하류에서 고에너지의 이온빔을 빔주사 및 빔평행화시켜 웨이퍼에 조사하기 위해서는, 사전에 높은 정밀도의 에너지분석과, 궤도보정 및 빔수렴발산의 조정을 실시해 두는 것이 필요해진다.
빔편향유닛(16)은, 고에너지 이온빔의 에너지분석, 궤도보정, 에너지분산의 제어를 행한다. 빔편향유닛(16)은, 적어도 2개의 고정밀도편향전자석과, 적어도 하나의 에너지폭 제한슬릿과, 적어도 하나의 에너지분석슬릿과, 적어도 하나의 가로수렴기기를 구비한다. 복수의 편향전자석은, 고에너지 이온빔의 에너지분석과, 이온주입각도의 정밀한 보정과, 에너지분산의 억제를 행하도록 구성되어 있다.
빔편향유닛(16)은, 에너지분석전자석(24)과, 에너지분산을 억제하는 가로수렴 사중극렌즈(26)와, 에너지분석슬릿(28)과, 스티어링(궤도보정)을 제공하는 편향전자석(30)을 갖는다. 다만, 에너지분석전자석(24)은, 에너지필터전자석(EFM)이라고 불리는 경우도 있다. 고에너지 이온빔은, 빔편향유닛(16)에 의하여 방향전환되어, 웨이퍼(W)의 방향을 향한다.
빔수송라인유닛(18)은, 빔편향유닛(16)으로부터 나온 이온빔(B)을 수송하는 빔라인장치이며, 수렴/발산렌즈군으로 구성되는 빔정형기(32)와, 빔주사기(34)와, 빔평행화기(36)와, 최종 에너지필터(38)(최종 에너지분리슬릿을 포함함)를 갖는다. 빔수송라인유닛(18)의 길이는, 이온빔생성유닛(12)과 고에너지 다단선형가속유닛(14)을 합계한 길이에 맞추어 설계되어 있으며, 빔편향유닛(16)에 의하여 연결되어, 전체로 U자형상의 레이아웃을 형성한다.
빔수송라인유닛(18)의 하류측의 종단(終端)에는, 기판반송처리유닛(20)이 마련된다. 기판반송처리유닛(20)에는, 이온주입 중인 웨이퍼(W)를 유지하여, 웨이퍼(W)를 빔주사방향과 직각방향으로 움직이는 플래튼구동장치(40)가 마련된다. 또, 기판반송처리유닛(20)에는, 이온빔(B)의 빔전류 및 각도분포를 측정하기 위한 측정 장치(50)가 마련된다. 측정 장치(50)는, 복수의 슬릿이 마련되는 마스크플레이트(52), 마스크플레이트(52)를 통과한 빔을 측정하는 빔전류측정부(54), 빔전류의 측정값으로부터 빔의 각도분포를 산출하는 측정제어부(56)를 구비한다. 측정 장치(50)의 구성은, 별도 상세히 설명한다.
이온 주입 장치(100)의 빔라인부는, 대향하는 2개의 장직선부(長直線部)를 갖는 수평의 U자형상의 반환형 빔라인으로 구성되어 있다. 상류의 장직선부는, 이온빔생성유닛(12)에서 생성된 이온빔(B)을 가속하는 복수의 유닛으로 구성된다. 하류의 장직선부는, 상류의 장직선부에 대하여 방향전환된 이온빔(B)을 조정하여 웨이퍼(W)에 주입하는 복수의 유닛으로 구성된다. 2개의 장직선부는 대략 동일한 길이로 구성되어 있다. 2개의 장직선부의 사이에는, 메인터넌스작업을 위하여 충분한 넓이의 작업스페이스(R1)가 마련되어 있다.
도 2는, 기판반송처리유닛(20)의 구성을 상세하게 나타내는 측면도이며, 최종 에너지필터(38)로부터 하류측의 구성을 나타낸다. 이온빔(B)은, 최종 에너지필터(38)의 각도 에너지필터(AEF; Angular Energy Filter)전극(64)에 의하여 하방으로 편향되어 기판반송처리유닛(20)에 입사한다. 기판반송처리유닛(20)은, 이온주입공정이 실행되는 주입처리실(60)과, 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송기구가 마련되는 기판반송부(62)를 포함한다. 주입처리실(60) 및 기판반송부(62)는, 기판반송구(61)를 개재시켜 연결된다.
주입처리실(60)은, 1매 또는 복수 매의 웨이퍼(W)를 유지하는 플래튼구동장치(40)를 구비한다. 플래튼구동장치(40)는, 웨이퍼유지장치(42)와, 왕복운동기구(44)와, 트위스트각 조정기구(46)와, 틸트각 조정기구(48)를 포함한다. 웨이퍼유지장치(42)는, 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 정전척 등을 포함한다. 왕복운동기구(44)는, 빔주사방향(x방향)과 직교하는 왕복운동방향(y방향)으로 웨이퍼유지장치(42)를 왕복운동시킴으로써, 웨이퍼유지장치(42)에 유지되는 웨이퍼(W)를 y방향으로 왕복운동시킨다. 도 2에 있어서, 화살표 Y1에 의하여 웨이퍼(W)의 왕복운동을 예시한다.
트위스트각 조정기구(46)는, 웨이퍼(W)의 회전각을 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면의 법선을 축으로 하여 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 얼라인먼트마크와 기준위치의 사이의 트위스트각을 조정한다. 여기서, 웨이퍼의 얼라인먼트마크란, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 노치나 오리엔테이션 플랫을 말하며, 웨이퍼의 결정축방향이나 웨이퍼의 둘레방향의 각도위치의 기준이 되는 마크를 말한다. 트위스트각 조정기구(46)는, 웨이퍼유지장치(42)와 왕복운동기구(44)의 사이에 마련되어, 웨이퍼유지장치(42)와 함께 왕복운동된다.
틸트각 조정기구(48)는, 웨이퍼(W)의 기울기를 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면을 향하는 이온빔(B)의 진행방향(z방향)과 웨이퍼처리면의 법선의 사이의 틸트각을 조정한다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 경사각 중, x방향의 축을 회전의 중심축으로 하는 각도를 틸트각으로서 조정한다. 틸트각 조정기구(48)는, 왕복운동기구(44)와 주입처리실(60)의 벽면의 사이에 마련되어 있으며, 왕복운동기구(44)를 포함하는 플래튼구동장치(40) 전체를 R방향으로 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 틸트각을 조정하도록 구성된다.
주입처리실(60)에는, 이온빔(B)의 궤도를 따라 상류측으로부터 하류측을 향하여, 마스크플레이트(52), 에너지슬릿(66), 플라스마샤워장치(68), 빔전류측정부(54)(제1 빔전류측정부(54)라고도 함)가 마련되어 있다. 주입처리실(60)에는, 이온주입 중인 웨이퍼(W)가 배치되는 "주입위치"에 삽입 가능하도록 구성되는 제2 빔전류측정부(70)가 마련된다.
마스크플레이트(52)는, 복수의 슬릿이 마련되는 빔차폐체이다. 마스크플레이트(52)에는, 슬릿폭방향이 x방향이 되는 세로슬릿과, 슬릿폭방향이 y방향이 되는 가로슬릿이 마련된다. 마스크플레이트(52)에 마련되는 슬릿을 통과한 빔의 일부는, 하류측의 제1 빔전류측정부(54)나 제2 빔전류측정부(70)에서 측정된다. 마스크플레이트(52)는, 마스크구동기구(58)에 장착되고, y방향으로 이동 가능하도록 구성된다. 마스크구동기구(58)는, 마스크플레이트(52)를 y방향으로 이동시키도록 구성된다. 마스크플레이트(52)는, 측정 시에 y방향으로 이동함으로써, 마스크플레이트(52)에 마련되는 슬릿이 잘라내는 빔부분의 빔단면 내에 있어서의 위치를 변화시킨다. 마스크플레이트(52)는, 측정 시에 빔궤도 상에 배치되고, 주입 시에는 빔궤도로부터 퇴피된다.
에너지슬릿(66)은, AEF전극(64)의 하류측에 마련되어, AEF전극(64)과 함께 웨이퍼(W)에 입사하는 이온빔(B)의 에너지분석을 한다. 에너지슬릿(66)은, 빔주사방향(x방향)으로 가로로 긴 슬릿으로 구성되는 에너지제한슬릿(EDS; Energy Defining Slit)이다. 에너지슬릿(66)은, 원하는 에너지값 또는 에너지범위의 이온빔(B)을 웨이퍼(W)를 향하여 통과시키고, 그 이외의 이온빔을 차폐한다.
플라스마샤워장치(68)는, 에너지슬릿(66)의 하류측에 위치한다. 플라스마샤워장치(68)는, 이온빔(B)의 빔전류량에 따라 이온빔 및 웨이퍼처리면에 저(低)에너지전자를 공급하고, 이온주입에서 발생하는 웨이퍼처리면의 정전하의 차지업을 억제한다. 플라스마샤워장치(68)는, 예를 들면, 이온빔(B)이 통과하는 샤워튜브와, 샤워튜브 내에 전자를 공급하는 플라스마발생장치를 포함한다.
제1 빔전류측정부(54)는, 빔궤도의 최하류에 마련되며, 예를 들면, 기판반송구(61)의 하방에 장착된다. 따라서, 빔궤도 상에 웨이퍼(W)나 제2 빔전류측정부(70)가 존재하지 않는 경우, 이온빔(B)은 빔전류측정부(54)에 입사한다. 빔전류측정부(54)는, 마스크플레이트(52)와 함께 이온빔(B)의 y방향의 각도분포를 측정 가능하도록 구성된다. 빔전류측정부(54)를 마스크플레이트(52)로부터 떨어진 최하류에 마련함으로써, 각도분해능을 높일 수 있다.
제2 빔전류측정부(70)는, 웨이퍼(W)의 표면(웨이퍼처리면)에 있어서의 빔전류를 측정하기 위한 것이다. 제2 빔전류측정부(70)는, 가동식으로 되어 있으며, 주입 시에는 웨이퍼위치로부터 퇴피되고, 웨이퍼(W)가 주입위치에 없을 때에 웨이퍼위치에 삽입된다. 제2 빔전류측정부(70)는, 예를 들면, x방향으로 이동하면서 빔전류량을 측정하여, 빔주사방향(x방향)의 빔전류밀도분포를 측정한다. 제2 빔전류측정부(70)는, 마스크플레이트(52)와 함께 이온빔(B)의 x방향 및 y방향 중 적어도 일방의 각도분포를 측정 가능하도록 구성되어도 된다.
도 3의 (a), (b)는, 마스크플레이트(52) 및 빔전류측정부(54)의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 3의 (a)는, 마스크플레이트(52)의 구성을 나타낸다. 마스크플레이트(52)에는, 복수의 세로슬릿(71, 72, 73)과, 복수의 가로슬릿(74a, 74b, 74c, 75a, 75b, 75c)이 마련된다.
마스크플레이트(52)의 중앙에는, 3개의 제1 세로슬릿(71)이 마련되고, 마스크플레이트(52)의 좌측에는, 2개의 제2 세로슬릿(72)이 마련되며, 마스크플레이트(52)의 우측에는, 2개의 제3 세로슬릿(73)이 마련된다. 각 세로슬릿(71~73)은, 슬릿폭이 x방향이며, x방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 세로슬릿(71~73)은, 이온빔(B)의 x방향의 각도정보의 측정에 이용된다. 도시하는 예에서는, 중앙에 3개, 좌우 각각에 2개의 세로슬릿이 마련되지만, 세로슬릿의 수 및 배치는 이것에 한정되지 않는다. 도시되는 세로슬릿(71~73) 중 어느 것이 마련되어 있지 않아도 되고, 또한 별개의 세로슬릿이 추가되어도 된다.
마스크플레이트(52)의 중앙 좌측에는, 복수의 제1 가로슬릿(74a, 74b, 74c)(총칭하여 제1 가로슬릿(74)이라고도 함)이 마련되고, 마스크플레이트(52)의 중앙 우측에는, 복수의 제2 가로슬릿(75a, 75b, 75c)(총칭하여 제2 가로슬릿(75)이라고도 함)이 마련된다. 가로슬릿(74, 75)은, 슬릿폭(w)이 y방향이며, y방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 가로슬릿(74, 75)은, 이온빔(B)의 y방향의 각도정보의 측정에 이용된다.
도시하는 예에서는, 복수의 제1 가로슬릿(74)은, 제1 중앙 가로슬릿(74a), 제1 상측 가로슬릿(74b) 및 제1 하측 가로슬릿(74c)의 3개로 구성된다. 마찬가지로, 복수의 제2 가로슬릿(75)은, 제2 중앙 가로슬릿(75a), 제2 상측 가로슬릿(75b) 및 제2 하측 가로슬릿(75c)의 3개로 구성된다. 다만, 가로슬릿의 수 및 배치는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 마스크플레이트(52)의 중앙에 세로슬릿 대신에 가로슬릿이 배치되어도 된다. 또, y방향으로 일렬로 나열되는 가로슬릿의 수는, 2개여도 되고, 4 이상의 짝수(4, 6 등) 또는 홀수(5, 7 등)여도 된다.
제1 가로슬릿(74a~74c) 및 제2 가로슬릿(75a~75c)은, 각각이 동일한 간격(피치)(d)으로 y방향으로 나열되어 배치되어 있다. 가로슬릿(74, 75)의 y방향의 간격(d)은, 예를 들면, 슬릿폭(w)의 정수 배가 되도록 구성되고, 슬릿폭의 5배 이상이 되도록 구성된다. 도시하는 예에서는, 가로슬릿(74, 75)의 y방향의 간격(d)이 슬릿폭(w)의 7배(즉, d=7w)로 설정된다. 다만, 가로슬릿(74, 75)의 y방향의 간격(d)은 이것에 한정되지 않고, 측정대상으로 하는 이온빔(B)의 표준적인 각도분포의 크기에 따라, 적절히 설정할 수 있다.
제1 가로슬릿(74a~74c)의 각각의 개구의 주위에는 제1 전류검출부(76a, 76b, 76c)(총칭하여 제1 전류검출부(76)라고도 함)가 마련된다. 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 주위에는 제1 중앙 전류검출부(76a)가 마련되고, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 주위에는 제1 상측 전류검출부(76b)가 마련되며, 제1 하측 가로슬릿(74c)의 주위에는 제1 하측 전류검출부(76c)가 마련된다. 제1 전류검출부(76a~76c)는, 대응하는 제1 가로슬릿(74a~74c)에 인접하여 마련되는 것이 바람직하다. 제1 전류검출부(76a~76c)를 제1 가로슬릿(74a~74c)에 근접하여 마련함으로써, 제1 가로슬릿(74a~74c)을 통과하는 빔부분에 대응하는 값의 빔전류를 검출할 수 있다. 동일하게 하여, 제2 가로슬릿(75a~75c)의 각각의 개구의 주위에는 제2 전류검출부(77a, 77b, 77c)(총칭하여 제2 전류검출부(77)라고도 함)가 마련된다. 각 전류검출부(76, 77)의 검출결과는, 측정제어부(56)에 보내진다.
마스크플레이트(52)에 있어서 세로슬릿(71~73) 및 가로슬릿(74, 75)이 형성되는 위치 및 범위는, 파선(破線)으로 나타내는 에너지슬릿(66)의 y방향의 위치에 따라 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 세로슬릿(71~73)이 형성되는 y방향의 범위(Ly)는, 에너지슬릿(66)의 y방향의 폭(Sy)보다 넓은 것이 바람직하고, 폭(Sy)보다 충분히 넓은 것이 보다 바람직하다. 한편, 가로슬릿(74, 75)이 형성되는 y방향의 범위(Dy)는, 에너지슬릿(66)의 y방향의 폭(Sy)보다 좁은 것이 바람직하고, 빔의 y방향의 편향이나 발산/수렴을 고려하여, 폭(Sy)보다 충분히 좁은 것이 보다 바람직하다. 또, 좌단의 제2 세로슬릿(72)으로부터 우단의 제3 세로슬릿(73)까지의 x방향의 범위(Dx)는, 이온빔(B)의 주사방향의 주사범위 이내인 것이 바람직하고, 예를 들면, 주입대상인 웨이퍼(W)의 x방향의 폭에 대응하는 것이 바람직하다.
도 3(b)는, 빔전류측정부(54)의 구성을 나타낸다. 빔전류측정부(54)에는, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)이 마련된다. 복수의 제1 전극(78)은, y방향으로 일렬로 나열되어 배치된다. 마찬가지로, 복수의 제2 전극(79)은, y방향으로 일렬로 나열되어 배치된다. 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)은, y방향으로 등간격의 피치(p)로 배치되고, 예를 들면, 피치(p)가 상술한 가로슬릿(74, 75)의 슬릿폭(w)과 동일해지도록 구성된다. 빔전류측정부(54)는, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)에 의하여, y방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류값을 측정한다. 제1 전극(78) 및 제2 전극(79)의 측정결과는, 측정제어부(56)에 보내진다.
복수의 제1 전극(78)은, 빔전류측정부(54)의 중앙 좌측에 배치되며, 제1 가로슬릿(74a~74c)을 통과한 빔이 입사하는 위치에 마련된다. 즉, 복수의 제1 전극(78)은, 마스크플레이트(52)를 빔궤도 상에 배치했을 때에, 복수의 제1 가로슬릿(74)과 빔진행방향(z방향)에 대향하는 위치에 마련된다. 마찬가지로, 복수의 제2 전극(79)은, 빔전류측정부(54)의 중앙 우측에 배치되며, 제2 가로슬릿(75a~75c)을 통과한 빔이 입사하는 위치에 마련된다.
복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)이 마련되는 y방향의 구간(Cy)은, 가로슬릿(74, 75)이 마련되는 y방향의 범위(Dy)보다 크고, 예를 들면, 제1 상측 가로슬릿(74b)으로부터 제1 하측 가로슬릿(74c)까지의 y방향의 거리(Dy(=2d))보다 크다. 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)이 마련되는 y방향의 구간(Cy)과 가로슬릿(74, 75)이 마련되는 y방향의 범위(Dy)와의 차는, 예를 들면, 가로슬릿(74, 75)의 y방향의 간격(피치)(d)의 2배 이상이다(즉, Cy-Dy≥2d). 도시하는 예에 있어서, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79) 각각의 수는 31개이며, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)이 마련되는 y방향의 구간(Cy)의 길이는, 가로슬릿(74, 75)의 y방향의 간격(피치)(d)의 4배 이상이다. 또, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)이 마련되는 y방향의 구간(Cy)은, 빔의 y방향의 편향이나 발산/수렴을 고려하여, 에너지슬릿(66)의 y방향의 폭(Sy)보다 큰 것이 바람직하다.
복수의 제1 전극(78)은, y방향의 중앙에 위치하는 제1 중앙 전극(78a)과, y방향의 상단(上端)에 위치하는 제1 상단 전극(78p1)과, y방향의 하단(下端)에 위치하는 제1 하단 전극(78p2)을 포함한다. 복수의 제1 전극(78)은 제1 중앙 전극(78a)과 제1 상단 전극(78p1)의 사이에 배치되는 복수(예를 들면 14개)의 제1 상측 전극(78b1~78o1)과, 제1 중앙 전극(78a)과 제1 하단 전극(78p2)의 사이에 배치되는 복수(예를 들면 14개)의 제1 하측 전극(78b2~78o2)을 더 포함한다. 동일하게 하여, 복수의 제2 전극(79)은, y방향의 중앙에 위치하는 제2 중앙 전극(79a)과, y방향의 상단에 위치하는 제2 상단 전극(79p1)과, y방향의 하단에 위치하는 제2 하단 전극(79p2)을 포함한다. 복수의 제2 전극(79)은 제2 중앙 전극(79a)과 제2 상단 전극(79p1)의 사이에 배치되는 복수(예를 들면 14개)의 제2 상측 전극(79b1~79o1)과, 제2 중앙 전극(79a)과 제2 하단 전극(79p2)의 사이에 배치되는 복수(예를 들면 14개)의 제2 하측 전극(79b2~79o2)을 더 포함한다.
도 4는, 측정 장치(50)에 의한 빔각도분포의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이며, 마스크플레이트(52)의 제1 가로슬릿(74a~74c)의 각각을 통과하여 빔전류측정부(54)의 복수의 제1 전극(78)에 입사하는 빔부분(B1, B2, B3)을 나타낸다. 본 도면에서는, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 정면에 제1 중앙 전극(78a)이 위치하도록 마스크플레이트(52)가 배치되어 있다. 그 결과, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 정면에 7번째의 제1 상측 전극(78h1)이 위치하고, 제1 하측 가로슬릿(74c)의 정면에 7번째의 제1 하측 전극(78h2)이 위치하고 있다.
마스크플레이트(52)에 입사하는 이온빔(B)은 y방향으로 각도분포를 갖기 때문에, 제1 가로슬릿(74a~74c)의 각각을 통과하는 빔부분(B1~B3)은, 슬릿통과 후에 y방향으로 퍼져 빔전류측정부(54)에 입사할 수 있다. 그 결과, 슬릿통과 후의 각 빔부분(B1~B3)은, y방향의 슬릿폭(w)보다도 y방향으로 넓은 측정범위(C1~C3)에 위치하는 복수의 제1 전극(78)에 입사할 수 있다. 예를 들면, 제1 중앙 가로슬릿(74a)을 통과하는 제1 빔부분(B1)은, 제1 중앙 전극(78a)을 중심으로 하는 제1 측정범위(C1)에 위치하는 복수의 제1 전극(78d1~78d2)에 입사할 수 있다. 마찬가지로, 제1 상측 가로슬릿(74b)을 통과하는 제2 빔부분(B2)은, 7번째의 제1 상측 전극(78h1)을 중심으로 하는 제2 측정범위(C2)에 위치하는 복수의 제1 전극(78e1~78k1)에 입사할 수 있다. 제1 하측 가로슬릿(74c)을 통과하는 제3 빔부분(B3)은, 7번째의 제1 하측 전극(78h2)을 중심으로 하는 제3 측정범위(C3)에 위치하는 복수의 제1 전극(78e2~78k2)에 입사할 수 있다.
다만, 각 빔부분(B1~B3)이 실제로 입사하는 측정범위(C1~C3)는, 이온빔(B)의 y방향의 각도분포에 따라 다를 수 있다. 도 5의 (a)~(d)는, 다른 각도분포를 갖는 빔의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같은 각도분포가 상대적으로 작은 빔이면, 보다 적은 수의 전극에만 빔부분(B1~B3)이 입사할 수 있다. 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 이온빔(B)의 진행방향이 z방향에 대하여 경사져 있는 경우도, 도 4에 나타내는 측정범위(C1~C3)와는 다른 범위에 빔부분(B1~B3)이 입사할 수 있다. 또, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같은 발산빔이나 도 5의 (d)에 나타내는 바와 같은 수렴빔의 경우도, 도 4에 나타내는 측정범위(C1~C3)와는 다른 범위에 빔부분(B1~B3)이 입사할 수 있다.
측정 장치(50)는, 도 4나 도 5의 (a)~(d)에 나타내는 입사빔(B)의 각도분포를 적절히 측정할 수 있도록, 가로슬릿(74a~74c)의 각각을 통과하는 빔부분(B1~B3)이 중첩되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 각 가로슬릿(74a~74c)을 통과하는 각 빔부분(B1~B3)에 대응하는 측정범위(C1~C3)가 서로 중복되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이온주입처리에서 허용되는 각도분포를 갖는 이온빔(B)에 대하여, 가로슬릿(74a~74c)의 각각을 통과하는 빔부분(B1~B3)을 충분히 분리할 수 있도록 가로슬릿(74a~74c)의 간격(피치)(d)을 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 중앙 가로슬릿(74a)을 통과하는 제1 빔부분(B1)이 입사할 수 있는 제1 측정범위(C1) 내의 제1 전극(78)에 제1 상측 가로슬릿(74b) 및 제1 하측 가로슬릿(74c)을 통과하는 제2 빔부분(B2) 및 제3 빔부분(B3)이 입사하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 6의 (a), (b)는, 측정 장치(50)에 의한 빔전류의 측정결과를 모식적으로 나타내는 그래프이다. 도 6의 (a)는, 빔전류측정부(54)에서 측정되는 빔전류값(80)을 나타내는 그래프이다. 도 6의 (a)에 있어서, 가로축은 y방향의 측정위치를 나타내고, 세로축은 전류값(I)을 나타낸다. y=0은, 제1 중앙 전극(78a)에 대응하고, y=+1~+14는, 각각 제1 상측 전극(78b1~78o1)에 대응하며, y=+15는, 제1 상단 전극(78p1)에 대응하고, y=-1~-14는, 각각 제1 하측 전극(78b2~78o2)에 대응하며, y=-15는, 제1 하단 전극(78p2)에 대응한다. 도 6의 (a)에 있어서, 제1 측정범위(C1)는, y=-3~+3의 범위에 대응하고, 제2 측정범위(C2)는, y=+4~+10의 범위에 대응하며, 제3 측정범위(C3)는, y=-10~-4의 범위에 대응한다.
도 6의 (b)는, 가로슬릿(74a~74c)의 각각을 통과하는 빔부분(B1~B3)의 각도분포(80a, 80b, 80c)를 나타내는 그래프이다. 도 6의 (b)에 있어서, 그래프의 가로축 y'는, 빔전류측정부(54)에 의하여 측정되는 y방향의 각도이며, y'=dy/dz로 나타낼 수 있다. 각도(y')는, 예를 들면, 빔전류측정부(54)의 측정위치(y)의 기준위치(y0)로부터의 어긋남을 마스크플레이트(52)로부터 빔전류측정부(54)까지의 z방향의 거리(L)로 나눔으로써 구할 수 있다(즉, y'=(y-y０)/L). 그래프에서는, 복수의 전극(78)의 피치(p)를 거리(L)로 나눈 값(p/L)을 각도값 "1"로서 규격화하고 있다. 그래프의 세로축 I는, 빔전류측정부(54)에서 측정되는 빔전류값이다.
도 6의 (b)에 나타내는 각도분포(80a~80c)의 각각은, 도 6의 (a)의 측정결과에 근거하여 측정제어부(56)가 산출한다. 측정제어부(56)는, 도 6의 (a)의 빔전류값(80)의 그래프를 측정범위(C1~C3)마다 분할하고, 가로슬릿(74a~74c)의 각각의 y방향의 위치에 따라 각도(y')의 중심좌표(y'=0)의 위치를 개별적으로 설정한다. 예를 들면, 제1 측정범위(C1)의 경우, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 y위치는 y1=0(도 4 참조)이므로, 도 6의 (a)의 빔전류값(80)의 그래프의 y=0의 위치가 각도(y')의 중심좌표가 되도록 한다. 한편, 제2 측정범위(C2)의 경우, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 y위치는 y2=+7(도 4 참조)이므로, 빔전류값(80)의 그래프의 y=+7의 위치가 각도(y')의 중심좌표가 되도록 한다. 마찬가지로, 제3 측정범위(C3)의 경우, 제1 하측 가로슬릿(74c)의 y위치는 y3=-7(도 4 참조)이므로, 빔전류값(80)의 그래프의 y=-7의 위치가 각도(y')의 중심좌표가 되도록 한다. 이로써, 가로슬릿(74a~74c)의 각각의 y위치(0, +7, -7)를 기준으로 하는 각도(y')의 분포(즉, 각도분포)가 산출된다.
본 실시형태에서는, 복수의 가로슬릿(74a~74c)을 통과하는 빔부분(B1~B3)을 동시에 측정함으로써, 이온빔(B)의 빔속 전체 중 다른 복수의 y위치의 각도성분을 동시에 측정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 또한 마스크플레이트(52)를 y방향으로 이동시킴으로써, 이온빔(B)의 빔속 전체에 걸친 각도분포를 측정한다.
도 7은, 마스크플레이트(52)를 이동시키는 모습을 모식적으로 나타내는 측면도이며, 가로슬릿(74)의 슬릿폭(w)의 거리만큼씩 y방향의 위치를 어긋나게 한 마스크플레이트(52d2, 52c2, 52b2, 52a, 52b1, 52c1, 52d1)를 나타낸다. 도시하는 7매의 마스크플레이트(52d2~52d1)의 각각은, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 y위치를 y1=-3~+3의 범위에서 이동시킨 것에 대응한다. 이때, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 y위치는, y2=+4~+10이 되고, 제1 하측 가로슬릿(74c)의 y위치는, y3=-10~-4가 된다. 그 결과, 마스크플레이트(52)를 가로슬릿(74)의 간격(피치)(d)에 대응하는 범위(예를 들면, 슬릿폭(w)의 6배의 거리)에 걸쳐 이동시킴으로써, y=-10~+10의 범위에 걸쳐 이온빔(B)의 각도분포를 측정할 수 있다.
도 8은, 측정 장치(50)에 의한 빔의 각도분포의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이며, 마스크플레이트(52)의 y위치의 이동량이 +3이 되도록 이동시킨 경우를 나타낸다. 도 8에서는, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 y위치가 y1=+3으로 되어 있으며, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 y위치가 y2=+10으로 되어 있고, 제1 하측 가로슬릿(74c)의 y위치가 y3=-4로 되어 있다. 그 결과, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 y위치는, 마스크플레이트(52)에 입사하는 이온빔(B)의 대략 상단의 위치로 되어 있다.
도 9의 (a), 도 9(b)는, 측정 장치(50)에 의한 빔전류의 측정결과를 모식적으로 나타내는 그래프이며, 도 8의 마스크플레이트(52)의 배치를 이용한 경우를 나타낸다. 도 9의 (a)는, 빔전류측정부(54)에서 측정되는 빔전류값(80)을 나타낸다. 제1 측정범위(C1)는, y=0~+6의 범위에 대응하고, 제2 측정범위(C2)는, y=+7~+13의 범위에 대응하며, 제3 측정범위(C3)는, y=-7~-1의 범위에 대응한다. 도 9(b)의 각도분포(80a~80c)는, 도 9의 (a)의 빔전류값(80)에 근거하여 산출되고, 가로슬릿(74a~74c)의 각각의 y위치(+3, +10, -4)를 기준으로 한 각도분포에 대응한다.
측정 장치(50)는, 도 7에 나타내는 바와 같이 마스크플레이트(52)를 이동시키면서, 각각의 마스크위치에서 빔전류값(80)을 측정한다. 이로써, y=-10~+10의 범위의 각각의 y위치의 빔부분의 각도성분을 산출할 수 있다.
마스크플레이트(52)는, 단계적으로 이동되어도 되고, 연속적으로 이동되어도 된다. 예를 들면, 마스크플레이트(52)를 슬릿폭(w)의 거리만큼씩 이동시켜 복수의 마스크위치에서 측정을 실행해도 된다. 이 경우, 빔전류측정부(54)에서 빔전류를 측정하는 동안은 마스크플레이트(52)의 위치는 고정되고, 마스크플레이트(52)를 이동하고 있는 동안은 빔전류의 측정이 중단된다. 마스크플레이트(52)를 연속적으로 이동시키면서 빔전류측정부(54)에서 빔전류를 측정해도 되고, 예를 들면, 마스크플레이트(52)를 일정속도로 이동시키면서 빔전류를 측정해도 된다. 이 경우, 가로슬릿(74)이 소정거리를 이동하는 동안에 걸쳐 측정되는 빔전류값을 적산하여 각도분포의 값으로서 이용해도 된다. 예를 들면, y=0인 위치의 빔부분의 각도성분으로서, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 y방향의 중심위치가 -0.5부터 +0.5까지 이동하는 동안에 걸쳐 측정되는 빔전류의 적산값을 채용해도 된다.
도 10은, 빔속 전체의 위상공간분포를 모식적으로 나타내는 도이며, y=-10~+10의 범위의 각각의 y위치에 있어서의 빔부분의 각도분포(80a~80c)를 하나의 그래프로 정리한 것이다. 도 10에 있어서, 가로축 y는 각 빔부분의 y위치이며, 세로축 y'는 y방향의 각도이다. 도 10의 지면(紙面)에 직교하는 축은, 전류값(I)이다. 측정제어부(56)는, 이와 같은 3차원의 그래프를 생성함으로써, 이온빔(B)의 빔속 전체의 y방향의 각도분포(위상공간분포)를 산출한다.
측정제어부(56)는, 빔전류값(I)이 소정값 이상이 되는 영역의 바깥둘레를 둘러쌈으로써, 빔의 위상공간 상의 분포형상(위상공간 프로파일(E)이라고도 함)을 산출해도 된다. 예를 들면, 도 10에 있어서 파선으로 나타나는 위상공간 프로파일(E)의 면적값은 이미턴스에 상당한다. 측정제어부(56)는, 도 10에 나타나는 데이터를 가로축 y로 적분함으로써, 각도(y')와 전류값(I)의 2축으로 나타나는 빔속 전체의 각도분포를 산출해도 된다. 측정제어부(56)는, 도 10에 나타나는 데이터를 세로축 y'로 적분함으로써, 위치(y)와 전류값(I)의 2축으로 나타나는 빔속 전체의 y방향의 빔프로파일을 산출해도 된다.
측정제어부(56)는, 도 10에 나타내는 위상공간 프로파일(E)의 산출에 걸리는 시간을 단축화하기 위하여, 복수의 제1 전극(78)으로 측정되는 빔전류값의 일부만을 취득하도록 해도 된다. 예를 들면, 도 6의 (a)에 나타내는 빔전류값(80)을 취득하는 경우, 필요한 데이터는 y=-10~+10의 범위만이며, 그 이외의 y=-15~-11 및 y=+11~+15의 범위는 불요라고 할 수 있다. 마찬가지로, 도 9의 (a)에 나타내는 빔전류값(80)을 취득하는 경우, 필요한 데이터는 y=-7~+13의 범위만이며, 그 이외의 범위는 불요라고 할 수 있다. 따라서, 측정제어부(56)는, 측정범위(C1~C3)의 각각에 대응하는 범위의 제1 전극(78)으로부터만 전류값의 데이터를 취득하고, 그 이외의 데이터에 대해서는 취득하지 않도록 함으로써, 데이터취득에 걸리는 시간을 단축화해도 된다. 이로써, 위상공간 프로파일(E)을 산출할 때까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
측정제어부(56)는, 일부의 제1 전극(78)에서 측정되는 전류값에 근거하여, 그 측정이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 검증해도 된다. 예를 들면, 복수의 제1 전극(78) 중 y방향의 양단 각각에 위치하는 제1 상단 전극(78p1) 및 제1 하단 전극(78p2) 중 적어도 일방에서 측정되는 전류값이 소정의 임계값 이상이 되는 경우에 측정에 이상이 있다고 간주하고, 경보를 출력해도 된다. 제1 상단 전극(78p1) 및 제1 하단 전극(78p2) 중 적어도 일방에서 소정의 임계값 이상의 빔전류가 측정되는 경우, 복수의 제1 전극(78)이 마련되는 영역 이외에도 빔이 도달하고 있는 것이 추정되며, 측정되는 각도분포의 타당성이 의심되기 때문이다.
측정제어부(56)는, 복수의 제1 전극(78)에서 측정되는 전류값과, 복수의 제1 전류검출부(76)에서 검출되는 전류값에 근거하여, 측정이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 검증해도 된다. 예를 들면, 복수의 제1 전극(78)에서 측정되는 제1 측정범위(C1), 제2 측정범위(C2) 및 제3 측정범위(C3)의 각각의 빔전류값의 대소관계와, 복수의 제1 전류검출부(76a~76c) 각각에서 검출되는 빔전류값의 대소관계가 대응하는지 아닌지를 확인해도 된다. 예를 들면, 빔전류측정부(54)의 측정결과가 도 6의 (a)와 같은 경우, 제1 중앙 전류검출부(76a)의 전류검출량이 상대적으로 크고, 제1 상측 전류검출부(76b) 및 제1 하측 전류검출부(76c)의 전류검출량이 상대적으로 작으면, 적정하다고 생각된다. 또, 빔전류측정부(54)의 측정결과가 도 9의 (a)와 같은 경우, 제1 중앙 전류검출부(76a) 및 제1 하측 전류검출부(76c)의 전류검출량이 상대적으로 크고, 제1 상측 전류검출부(76b)의 전류검출량이 상대적으로 매우 작으면, 적정하다고 생각된다. 한편, 이와 같은 관계성으로부터 벗어나 있으면, 측정에 이상이 있다고 생각된다. 이 경우, 빔전류측정부(54)는 경보를 출력해도 된다.
도 11은, 이상이 있다고 판정되는 빔의 측정예를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 11에서는, 이온빔(B)이 z방향에 대하여 크게 경사져 있으며, 제1 중앙 가로슬릿(74a)을 통과하는 제1 빔부분(B1)이 제3 측정범위(C3)에 입사하고, 제1 상측 가로슬릿(74b)을 통과하는 제2 빔부분(B2)이 제1 측정범위(C1)에 입사하고 있다. 그 결과, 3개의 가로슬릿(74a~74c)과 3개의 측정범위(C1~C3)의 대응관계가 어긋나 있다. 이와 같은 경우에, 빔전류측정부(54)의 측정결과에만 근거하여, 3개의 가로슬릿(74a~74c)과 3개의 측정범위(C1~C3)가 대응한다고 가정하여 각도성분을 산출해 버리면, 실제와는 크게 다른 위상공간분포가 산출되어 버린다.
그 한편으로, 3개의 제1 전류검출부(76a~76c)의 전류검출값을 참조함으로써, 상술과 같은 대응관계의 어긋남을 확인할 수 있다. 도 11의 경우, 제1 상측 전류검출부(76b)에서 전류가 검출됨에도 불구하고, 제2 측정범위(C2)에서 빔전류가 측정되지 않고, 또, 제1 하측 전류검출부(76c)에서 전류가 검출되지 않음에도 불구하고, 제3 측정범위(C3)에서 빔전류가 측정되고 있기 때문에, 상술한 대응관계의 어긋남을 발견할 수 있다. 이와 같이 하여, 복수의 제1 전극(78)에서 측정되는 전류값과, 복수의 제1 전류검출부(76)에서 검출되는 전류값을 비교함으로써, 측정이 정상인지를 검증할 수 있다.
측정제어부(56)는, 예를 들면, 측정범위(C1~C3)의 각각에서 측정되는 빔전류량의 합계값(IC1~IC3)과, 제1 전류검출부(76a~76c)의 각각에서 검출되는 빔전류량(ID1~ID3)과의 비(ICi/IDi(i=1, 2, 3))의 값에 근거하여, 측정이 정상인지 아닌지를 판정해도 된다. 예를 들면, 전류비(ICi/IDi)의 편차가 소정의 범위 내이면, 측정이 정상이라고 간주하고, 그렇지 않으면, 측정에 이상이 있다고 간주해도 된다. 다만, 측정범위(C1~C3)의 각각에서 측정되는 빔전류량의 합계값 대신에, 빔전류량의 피크 값을 지표로 이용해도 된다.
측정 장치(50)는, 복수의 측정모드로 동작하도록 구성되고, 제1 모드 및 제2 모드 중 어느 하나로 동작해도 된다. 제1 모드는, 빔속 전체에 걸쳐 각도분포를 측정하는 동작모드이며, 제2 모드는, 빔속의 일부의 각도분포만을 측정하는 동작모드이다. 제1 모드에서는, 도 10에 나타내는 바와 같은 위상공간 프로파일(E)이 플롯된다. 한편, 제2 모드에서는, 도 10보다 적은 데이터 수에 근거하여 위상공간 프로파일이 플롯된다. 제2 모드에서는, 데이터 수가 적은 만큼 측정정밀도가 저하되지만, 측정시간이 짧기 때문에, 개산에 의한 각도분포정보를 단시간에 얻을 수 있다.
도 12는, 빔속의 부분적인 위상공간 프로파일(E')을 모식적으로 나타내는 도이며, 제2 모드에서의 측정예를 나타낸다. 도 12에 나타내는 위상공간분포는, 3개의 각도분포(80a, 80b, 80c)로만 구성되기 때문에, 마스크플레이트(52)를 이동시킬 필요가 없어, 단시간에 측정할 수 있다. 또, 3개의 각도분포(80a~80c) 각각은, y방향으로 이격하고 있기 때문에, 이들 3개의 정보만으로도 개략적(부분적)인 위상공간 프로파일(E')을 파악하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이온주입처리의 개시 전에 제1 모드에서 전체적인 위상공간 프로파일(E)을 플롯해 두고, 이온주입처리 도중에 제2 모드에서 개략적인 위상공간 프로파일(E')을 플롯하여 사전에 플롯해 둔 고정밀도의 위상공간 프로파일(E)과 비교함으로써, 빔품질을 간이적으로 확인하는 것이 가능하다. 제2 모드에 의한 측정시간은 상대적으로 짧기 때문에, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 교환 중에 측정을 완료시키는 것도 가능하다. 또, 임의의 복수의 타이밍에 빔조정하는 경우에, 1회차의 빔조정에서는 제1 모드에서 위상공간 프로파일(E)의 플롯을 취득하고, 2회차 이후의 임의의 타이밍에서의 빔조정에서는 제2 모드에서 개략적인 위상공간 프로파일(E')의 플롯을 취득하여 1회차의 위상공간 프로파일(E)의 플롯과 비교함으로써, 빔품질을 간이적으로 확인해도 된다. 이와 같은 제2 모드를 이용함으로써, 주입처리의 스루풋에 현저한 영향을 주지 않고 빔품질을 간이적으로 확인할 수 있다.
다만, 제2 모드에 있어서 마스크플레이트(52)를 이동시키면서 측정을 행해도 된다. 예를 들면, 제1 모드에서의 마스크플레이트(52)의 제1 방향의 이동거리(제1 거리, 예를 들면 슬릿폭(w)의 6배)보다 작은 제2 거리(예를 들면 슬릿폭(w)의 3배)에 걸쳐 마스크플레이트(52)를 이동시켜 제2 모드에서의 측정을 실행해도 된다. 이때, 제2 모드에 있어서, 2개소나 3개소와 같은 적은 수의 복수의 마스크위치에서 빔전류값을 측정해도 된다. 이로써, 상대적으로 짧은 측정시간과, 측정정밀도의 향상을 실현시킬 수 있다.
상기에 있어서, 도 4~도 10을 참조하면서, 복수의 제1 가로슬릿(74a~74c) 및 복수의 제1 전극(78)을 이용하여 빔의 y방향의 위상공간분포를 산출하는 방법을 설명했지만, 복수의 제2 가로슬릿(75a~75c) 및 복수의 제2 전극(79)을 이용함으로써, 마찬가지로 y방향의 위상공간분포를 산출할 수도 있다. 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)의 측정결과를 조합하여 이온빔(B)의 위상공간분포를 산출해도 되고, 쌍방의 측정결과를 비교하여 빔품질을 확인해도 된다.
도 13은, 실시형태에 관한 이온주입방법의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 복수의 슬릿이 마련되는 마스크플레이트(52)를 빔궤도 상에 이동시키고(S10), 각 슬릿을 통과한 빔을 y방향의 위치가 다른 복수의 측정위치(복수의 전극)에서 측정한다(S12). 측정이 정상이면(S14의 Y), 각 슬릿을 통과한 빔의 각도성분을 산출한다(S16). 측정이 종료되어 있지 않으면(S18의 N), 마스크플레이트(52)를 이동시켜 슬릿의 y방향의 위치를 변경하고(S10), S12~S16의 처리를 실행한다. 그 후, 측정이 종료될 때까지 S10~S16의 처리를 반복한다. 측정이 종료되고(S18의 Y), 측정모드가 제1 모드이면(S20의 Y), 빔속 전체의 위상공간 프로파일(E)을 산출하고(S22), 산출한 위상공간 프로파일(E)이 허용값 내이며 빔의 각도분포가 OK이면(S26의 Y), 이온주입처리를 실행하고(S28), 본 플로를 종료한다.
S20에서 측정모드가 제1 모드가 아니라, 제2 모드인 경우(S20의 N), 빔속의 부분적인 위상공간 프로파일(E')을 산출한다(S24). 과거에 제1 모드에서 산출한 빔속 전체의 위상공간 프로파일(E)과, 제2 모드에서 산출한 부분적인 위상공간 프로파일(E')을 비교하고(S26), 그 비교결과가 허용값 내이며 빔의 각도분포가 OK이면(S26의 Y), 이온주입처리를 실행하고(S28), 본 플로를 종료한다.
S26에 있어서, 제1 모드에서 측정한 위상공간 프로파일(E)이 허용값 밖이고 빔의 각도분포가 NG이며(S26의 N), 빔의 누적의 조정횟수가 규정횟수 내이면(S30의 Y), 빔의 각도분포를 조정하고(S32), 다시 S10~S22의 처리를 실행하여 위상공간 프로파일(E)을 산출한다. 또, S26에 있어서, 제2 모드에서 측정한 위상공간 프로파일(E')이 허용값 밖이고 빔의 각도분포가 NG이며(S26의 N), 빔의 누적의 조정횟수가 규정횟수 내이면(S30의 Y), 빔의 각도분포를 조정하고(S32), 제1 모드를 선택하고 S10~S22의 처리를 실행하여 위상공간 프로파일(E)을 산출한다. 그 후에도 위상공간 프로파일(E)이 허용값 밖이고(S26의 N), 빔의 누적의 조정횟수가 규정횟수를 초과한 경우(S30의 N), 경보를 출력하고(S34), 본 플로를 종료한다. 또, S14에서 측정에 이상이 있으면(S14의 N), 경보를 출력하고(S34), 본 플로를 종료한다.
본 실시형태에 의하면, y방향으로 나열되는 복수의 가로슬릿(74, 75)을 이용하여 y방향의 각도분포를 측정함으로써, 이온빔(B)의 y방향의 각도분포의 측정에 걸리는 시간을 단축화할 수 있다. 빔속 전체의 각도분포를 측정하는 경우, 3개의 가로슬릿(74, 75)을 이용함으로써, 하나의 가로슬릿만을 이용하는 경우의 1/3의 시간으로 측정을 완료할 수 있다. 또, 빔속의 부분적인 각도분포를 측정하는 경우이더라도, 가로슬릿의 위치를 이동시키지 않고, y방향으로 떨어진 복수 개소(예를 들면 3개소)의 빔부분의 각도분포를 동시측정할 수 있다. 그로 인하여, 지극히 짧은 시간에 빔속 전체의 개략적인 각도분포를 얻을 수 있어, 고속이고 또한 양호한 정밀도로 빔의 각도분포를 간이평가할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시형태에 근거하여 설명했다. 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 설계변경이 가능하며, 다양한 변형예가 가능한 것, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있는 것은, 당업자에게 이해되는 바이다.
도 14는, 변형예에 관한 측정 장치(150)에 의한 빔의 각도분포를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 본 변형예에서는, 복수의 제1 전극(78) 및 복수의 제2 전극(79)에 의하여 빔전류를 측정하는 대신에, y방향으로 이동 가능한 적어도 하나의 전극을 구비하는 패러데이컵(154a)을 이용하여 빔전류를 측정한다. 빔전류측정부(154)는, 패러데이컵(154a)과, 이동기구(154b)를 포함한다. 이동기구(154b)는, 패러데이컵(154a)을 y방향으로 이동시켜, 패러데이컵(154a)이 y방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에 배치되도록 한다. 패러데이컵(154a)을 배치 가능한 복수의 측정위치는, 상술한 실시형태에 관한 복수의 제1 전극(78) 또는 복수의 제2 전극(79)의 위치에 대응한다.
본 변형예에서는, 마스크플레이트(52)를 빔궤도 상에 배치한 후, 패러데이컵(154a)을 화살표 Y3을 따라 이동시켜, y방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정한다. 이어서, 마스크플레이트(52)를 y방향으로 이동시켜 별개의 마스크위치로 한 후, 다시 패러데이컵(154a)을 화살표 Y3을 따라 이동시켜, y방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정한다. 이 공정을 반복함으로써, 이온빔(B)의 빔속 전체의 각도분포를 산출할 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 복수의 제1 전극(78)에서 측정되는 전류값과, 복수의 제1 전류검출부(76)에서 검출되는 전류값이 대응하지 않는 경우, 측정에 이상이 있다고 간주하여 경보를 출력하는 경우에 대하여 나타냈다. 변형예에서는, 복수의 제1 전극(78)에서 측정되는 전류값과, 복수의 제1 전류검출부(76)에서 검출되는 전류값과의 대응관계에 근거하여, 각도분포를 산출할 때의 각도(y')의 중심좌표의 위치를 조정해도 된다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같은 이온빔(B)이 입사하는 경우, 상술한 대응관계로부터, 제1 중앙 가로슬릿(74a)을 통과하는 제1 빔부분(B1)이 제3 측정범위(C3)에서 측정되고, 제1 상측 가로슬릿(74b)을 통과하는 제2 빔부분(B2)이 제1 측정범위(C1)에서 측정되는 것을 알 수 있다. 따라서, 제3 측정범위(C3)에서 측정되는 빔전류량을 제1 빔부분(B1)의 각도분포로서 채용하고, 제1 측정범위(C1)에서 측정되는 빔전류량을 제2 빔부분(B2)의 각도분포로서 채용해도 된다. 이때, 제1 중앙 가로슬릿(74a)의 y위치는 y1=0이기 때문에, 제3 측정범위(C3)의 빔전류량의 각도분포의 산출에 있어서 y=0의 위치를 각도(y')의 중심좌표로 해도 된다. 동일하게 하여, 제1 상측 가로슬릿(74b)의 y위치는 y2=+7이기 때문에, 제1 측정범위(C1)의 빔전류량의 각도분포의 산출에 있어서 y=+7의 위치를 각도(y')의 중심좌표로 해도 된다. 즉, 상술한 대응관계에 근거하여, 각도분포의 y'의 중심좌표의 설정방법을 변경해도 된다.
상술한 실시형태에서는, 복수의 가로슬릿(74, 75)의 주위에 전류검출부(76, 77)를 마련하는 구성으로 했지만, 변형예에서는 전류검출부(76, 77)가 마련되어 있지 않아도 된다.
상술한 실시형태에서는, 측정 장치(50)가 이온빔(B)의 y방향의 각도분포를 측정하도록 구성되는 경우에 대하여 나타냈다. 변형예에 있어서는, 측정 장치(50)가 이온빔(B)의 x방향의 각도분포를 측정하도록 구성되어도 되고, 빔진행방향과 직교하는 임의의 방향의 각도분포를 측정하도록 구성되어도 된다.
W…웨이퍼
50…측정 장치
54…빔전류측정부
56…측정제어부
74, 75…가로슬릿
76, 77…전류검출부
78, 79…전극
100…이온 주입 장치
150…측정 장치
154…빔전류측정부
154a…패러데이컵
154b…이동기구

Claims (23)

  1. 웨이퍼에 조사되는 이온빔을 수송하는 빔라인장치와, 상기 이온빔의 각도정보를 측정하는 측정 장치를 구비하고,
    상기 측정 장치는, 상기 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿과, 상기 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부와, 측정제어부를 포함하며,
    상기 빔전류측정부는, 상기 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되고,
    상기 복수의 슬릿은, 상기 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 상기 제1 방향으로 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 구성되고,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 제1 거리에 걸쳐 이동시키면서, 상기 빔전류측정부에 의하여 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제1 모드를 실행하고,
    상기 복수의 슬릿의 위치를 고정한 채, 또는, 상기 제1 방향으로 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리에 걸쳐 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제2 모드를 실행하며,
    상기 제2 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보와, 과거에 상기 제1 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보를 비교하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 위치와, 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값에 근거하여, 상기 이온빔의 빔속 전체의 상기 제1 방향의 각도분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 위치와, 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값에 근거하여, 상기 이온빔의 상기 제1 방향의 위상공간분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 슬릿폭과 동일한 거리만큼씩 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 일정속도로 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 간격과 동일한 거리에 걸쳐 상기 복수의 슬릿을 이동시키는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 간격은, 슬릿폭의 정수 배인 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 슬릿은, 제1 슬릿과, 상기 제1 슬릿의 상기 제1 방향의 근처에 마련되는 제2 슬릿을 포함하고,
    상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 간격은, 상기 제1 슬릿을 통과하는 상기 이온빔의 제1 부분이 측정될 수 있는 하나 이상의 측정위치에 상기 제2 슬릿을 통과하는 상기 이온빔의 제2 부분이 입사하지 않도록 설정되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정 장치는, 상기 복수의 슬릿을 포함하는 하나의 빔차폐체를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 슬릿은, 상기 제1 방향의 양단 각각에 배치되는 제1 단부슬릿 및 제2 단부슬릿을 포함하고,
    상기 빔전류측정부는, 상기 제1 단부슬릿으로부터 상기 제2 단부슬릿까지의 상기 제1 방향의 거리보다 긴 구간에 걸쳐 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 빔전류측정부는, 상기 제1 단부슬릿으로부터 상기 제2 단부슬릿까지의 상기 제1 방향의 거리와 상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 이동거리의 합계보다 긴 구간에 걸쳐 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 빔전류측정부의 상기 복수의 측정위치 중 상기 제1 방향의 양단 각각에 위치하는 제1 단부측정위치 및 제2 단부측정위치 중 적어도 일방에서 측정되는 전류값이 소정의 임계값 이상이 되는 경우에 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  13. 웨이퍼에 조사되는 이온빔을 수송하는 빔라인장치와, 상기 이온빔의 각도정보를 측정하는 측정 장치를 구비하고,
    상기 측정 장치는, 상기 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿과, 상기 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부와, 측정제어부를 포함하며,
    상기 빔전류측정부는, 상기 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되고,
    상기 복수의 슬릿은, 상기 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 상기 제1 방향으로 간격을 두고 배치되고, 상기 제1 방향으로 가동되도록 구성되며,
    상기 측정제어부는 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 제1 거리에 걸쳐 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제1 모드와, 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리에 걸쳐 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제2 모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  14. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보와, 과거에 상기 제1 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보의 비교결과가 소정조건을 충족시키는 경우에 상기 이온빔을 웨이퍼에 조사하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  15. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보와, 과거에 상기 제1 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보를 비교하여, 비교결과가 소정조건을 충족시키지 않는 경우에 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  16. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제2 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보와, 과거에 상기 제1 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보를 비교하여, 비교결과가 소정조건을 충족시키지 않는 경우에 상기 제1 모드에서 상기 이온빔의 각도정보를 재측정하고, 상기 제1 모드에서의 재측정결과에 근거하여 상기 빔라인장치의 동작파라미터를 조정하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  17. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 빔라인장치는, 상기 이온빔을 상기 빔진행방향 및 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 왕복주사시키는 스캐너를 구비하고,
    상기 측정 장치는, 상기 제2 방향으로 왕복주사하는 이온빔의 상기 제1 방향의 각도정보를 측정하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  18. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 빔전류측정부는, 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치 각각에 마련되는 복수의 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  19. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 빔전류측정부는, 적어도 하나의 전극과, 상기 적어도 하나의 전극을 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에 이동시키는 이동기구를 갖는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  20. 제1항 또는 제13항에 있어서,
    상기 측정 장치는, 상기 복수의 슬릿 각각에 인접하여 마련되는 복수의 전류검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 전류검출부에서 검출되는 빔전류값과, 상기 빔전류측정부에 의하여 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 비교하여, 비교결과가 소정조건을 충족시키지 않는 경우에 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 전류검출부에서 검출되는 빔전류값과, 상기 복수의 슬릿의 상기 제1 방향의 위치와, 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값에 근거하여, 상기 이온빔의 상기 제1 방향의 위상공간분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치.
  23. 이온빔의 각도정보를 측정하는 측정 장치이며, 상기 이온빔이 입사하는 복수의 슬릿과, 상기 복수의 슬릿으로부터 빔진행방향으로 떨어진 위치에 마련되는 빔전류측정부와, 측정제어부를 구비하며,
    상기 빔전류측정부는, 상기 빔진행방향과 직교하는 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 빔전류를 측정 가능하도록 구성되고,
    상기 복수의 슬릿은, 상기 제1 방향이 슬릿폭방향과 일치하도록 상기 제1 방향으로 간격을 두고 배치되며, 상기 제1 방향으로 이동 가능하도록 구성되고,
    상기 측정제어부는, 상기 복수의 슬릿을 상기 제1 방향으로 제1 거리에 걸쳐 이동시키면서, 상기 빔전류측정부에 의하여 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제1 모드를 실행하고,
    상기 복수의 슬릿의 위치를 고정한 채, 또는, 상기 제1 방향으로 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리에 걸쳐 이동시키면서 상기 제1 방향의 위치가 다른 복수의 측정위치에서 측정되는 복수의 빔전류값을 취득하는 제2 모드를 실행하며,
    상기 제2 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보와, 과거에 상기 제1 모드에서 측정한 상기 이온빔의 각도정보를 비교하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
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