專利名稱：離子注入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)量分離型的離子注入裝置，其使包含從離子源引 出的所希望離子種的離子束在磁場(chǎng)中通過從而質(zhì)量分離，將質(zhì)量分離了 的離子束對(duì)基板照射從而進(jìn)行離子注入。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體基板或液晶面板用玻璃基板上形成薄膜晶體管(TFT)的 工序中，為了對(duì)硅或硅薄膜進(jìn)行注入雜質(zhì)的離子注入，使用離子注入裝 置。對(duì)基板注入的離子種有磷(P)和硼(B)等，將包含這些的原料氣 體對(duì)離子源進(jìn)行供給并等離子化，將從等離子體中引出并加速了的剖面 長(zhǎng)方形狀的帶狀離子束對(duì)基板照射進(jìn)行離子注入。
由于上述原料氣體使用以氫稀釋磷化氫(PH3)或乙硼烷(B2H6)等而
成的原料，所以當(dāng)將從離子源引出的離子束原樣地注入基板時(shí)，除了應(yīng) 該注入的P離子種(PHx)或B離子種(B2Hx)之外，氬離子等不需要的離 子種也被注入。為了去除像這樣不需要的離子種，已知有一種質(zhì)量分離 型的離子注入裝置，其通過對(duì)從離子源引出的離子束進(jìn)行質(zhì)量分離從而 分選所希望的離子種并向基板照射(例如，參照下述專利文獻(xiàn)l、 2)。
這種質(zhì)量分離型離子注入裝置，具備使從離子源引出的離子束通 過的質(zhì)量分離電磁鐵；和接收通過了該電磁鐵的離子束的狹縫。例如， 在專利文獻(xiàn)l中公開的狹縫，如圖1A所示，是在狹縫板62上形成了孔穴 63的狹縫。在專利文獻(xiàn)2中公開的狹縫，如圖1B所示，是在離子束的厚 度方向(離子束剖面的橫向方向)的兩側(cè)相向配置的能夠調(diào)整其間隔的 一對(duì)狹縫板64、 64。
因?yàn)殡x子在同樣的磁場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，在依賴于其電荷和質(zhì)量的曲率半 徑上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以使離子束通過質(zhì)量分離電磁鐵，利用在預(yù)測(cè)的 所希望的離子種在通過后到達(dá)的軌道上配置狹縫，從而能夠進(jìn)行離子種 的質(zhì)量分離。
專利文獻(xiàn)l:日本專利申請(qǐng)公開平11-339711號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利申請(qǐng)公開2005-327713號(hào)公才艮
從以前開始制造了很多質(zhì)量分離型離子注入裝置用于半導(dǎo)體制造， 而不是液晶面板制造。在半導(dǎo)體制造用途中，由于基板大小最多就是 300mm左右，所以只要是不掃描基板而一次注入的話，離子束的大小也 是同等程度即可。但是，在需要離子注入工序的液晶面板制造用的玻璃 基板中，現(xiàn)在有最大是730mmx920mm的基板。在這樣大小的基板的情 況下，即使在基板的縱向方向上掃描也要求離子束的寬度方向(離子束 剖面的縱向方向)的尺寸是800mm左右。由于進(jìn)行質(zhì)量分離的質(zhì)量分離 電磁鐵的磁極在離子束的寬度方向的兩側(cè)相向配置，所以在對(duì)具有上述 那樣的束寬度為800mm左右的尺寸的離子束進(jìn)行質(zhì)量分離的情況下，也 需要質(zhì)量分離電磁鐵的磁極間隔為800mm以上。
考慮到迄今為止，半導(dǎo)體制造用途或加速器用途所使用的電磁鐵的 磁極間隔最大也只有數(shù)百m m左右，需要離子注入工序的液晶面板制造 用途的質(zhì)量分離電；茲鐵的磁極間隔非常大。在這樣大的磁極間隔內(nèi)形成 磁場(chǎng)的情況下，在離子束通過的全區(qū)域中形成同樣的磁場(chǎng)是非常困難 的。因此，在使離子束通過擴(kuò)大了磁極間隔的電磁鐵內(nèi)時(shí)，由于其^f茲場(chǎng) 均勻性的不完美，離子束依賴于通過的位置，離子在磁極間隔內(nèi)所受到 的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向發(fā)生不同。
在使剖面長(zhǎng)方形狀的離子束通過磁場(chǎng)均勻性不完美的區(qū)域中時(shí)，存 在輸出的離子束的電流密度分布產(chǎn)生不均勻、離子束剖面形狀由長(zhǎng)方形 變形為扭曲形狀的傾向。例如，因?yàn)樵趂茲極間形成的,茲場(chǎng)在靠近i茲才及的 位置具有強(qiáng)傾斜度，所以如圖2所示，有離子束剖面形狀從長(zhǎng)方形扭曲 為" < "字形的傾向。這是因?yàn)橥ㄟ^強(qiáng)磁場(chǎng)部分的離子所承受的洛倫茲力 比通過弱磁場(chǎng)部分的離子所承受的洛倫茲力強(qiáng)。再有，離子束的扭曲形 狀根據(jù)所使用的電磁鐵的形態(tài)、規(guī)格、磁場(chǎng)的施加方式等是各種各樣的， 并不一定變形為"〈"字形，也有時(shí)變形為逆"〈"字形或其他形狀。
由于離子束形狀像這樣扭曲，所以如圖1A所示，當(dāng)使上述那樣的 " < "字形的離子束通過作為狹縫在狹縫板上形成的孔穴時(shí)，溢出狹縫的 部分^皮遮蔽而不能通過，產(chǎn)生電流損失的問題。
此外，當(dāng)使用如圖1B所示那樣的能夠調(diào)整間隔的一對(duì)狹縫板，為了 降低電流損失(換句話說時(shí)為了增加離子束電流量)而增大狹縫間隔時(shí)， 有離子的質(zhì)量分離分辨能力下降的問題。此外，作為形成消除電流密度分布的不均勻或消除離子束形狀的扭 曲的比較相同的磁場(chǎng)的方法，也可以考慮使電磁鐵的磁極作為可動(dòng)型的 多極磁極來最優(yōu)化磁極形狀的方法。但是，由于通常磁極以純鐵或低碳
素鋼制作，重量從數(shù)100kg到接近lton，所以當(dāng)對(duì)這樣的磁極附加調(diào)整機(jī) 構(gòu)時(shí)有成本增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題而做成的，其目的是提供一種在離子的質(zhì) 量分離時(shí)能夠維持高質(zhì)量分離分辨能力并且還能夠降低電流損失的離 子注入裝置。此外，其目的在于提供一種能夠降低離子束的電流密度分 布的不均勻而謀求均勻化的離子注入裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的離子注入裝置采用以下單元。 (1 )本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板 的所希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子 體中引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離 電磁鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出 包含所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電 磁鐵的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，使通過了上述分離 狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，上 述分離狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成。
這樣，因?yàn)榉蛛x狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu) 成，所以配合通過了質(zhì)量分離電磁鐵的離子束的扭曲的離子束形狀，能 夠使其縫隙形狀變化。例如，相對(duì)于上述的"〈"字形的離子束能夠成為 同樣的"〈"字形的縫隙形狀。因此，能夠在維持高質(zhì)量分解分辨能力的 同時(shí)降低電流損失。 ，
(2)本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板 的所希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子 體中引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離 電磁鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出 包含所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電 磁鐵的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，使通過了上述分離 狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，具備可變狹縫，配置在上述引出電極系統(tǒng)和上述質(zhì)量分離電磁鐵之間， 形成上述離子束通過的縫隙，該可變狹縫以遮蔽從上述離子源引出的離 子束的一部分的方式可變地構(gòu)成上述縫隙形狀。
這樣，因?yàn)榫邆淇勺儶M縫，以遮蔽從上述離子源引出的離子束的一 部分的方式可變地構(gòu)成上述狹縫形狀，所以能夠遮蔽預(yù)測(cè)為在通過質(zhì)量 分離電磁鐵后電流密度相對(duì)變高的部分，通過預(yù)先將其除去能夠降低通 過質(zhì)量分離電磁鐵后的離子束的電流密度分布的不均勻從而謀求均勻 化。
(3) 本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板 的所希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子 體中引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離 電磁鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出 包含所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電 磁鐵的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，使通過了上述分離 狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，上 述分離狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成，進(jìn)而，具備 可變狹縫，配置在上述引出電極系統(tǒng)和上述質(zhì)量分離電磁鐵之間，形成 上述離子束通過的縫隙，該可變狹縫以遮蔽從上述離子源引出的離子束 的一部分的方式可變地構(gòu)成上述縫隙形狀。
這樣，因?yàn)榉蛛x狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu) 成，所以配合通過了質(zhì)量分離電磁鐵的離子束的扭曲的離子束形狀，能 夠使其縫隙形狀變化。因此，能夠在維持高質(zhì)量分解分辨能力的同時(shí)降 低電流損失。
此外，因?yàn)榫邆淇勺儶M縫，以遮蔽從上述離子源引出的離子束的一 部分的方式可變地構(gòu)成上述狹縫形狀，所以能夠遮蔽預(yù)測(cè)為在通過質(zhì)量 分離電磁鐵后電流密度相對(duì)變高的部分，通過預(yù)先將其除去能夠降低通 過質(zhì)量分離電磁鐵后的離子束的電流密度分布的不均勻從而謀求均勻化。
(4) 此外，上述(1 )或(3)的離子注入裝置，其特征在于，上 述分離狹縫包括在上述離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的 第一狹縫和第二狹縫，第一狹縫和第二狹縫包括在上述離子束的寬度方 向上分割為多個(gè)的小狹縫，各小狹縫以在上述寬度方向上鄰接的該各小狹縫之間不形成離子束通過的縫隙的方式配置，各小狹縫以在上述厚度 方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng)的方式構(gòu)成。
這樣，在離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的第 一狹縫和 第二狹縫，分別包括在上述離子束的寬度方向上分割為多個(gè)的小狹縫， 進(jìn)而，各小狹縫以在離子束的厚度方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng)的方式構(gòu) 成，因此，通過調(diào)整各小狹縫的位置，就能夠配合通過了質(zhì)量分離電磁 鐵的離子束的歪曲的離子束形狀，容易地使該縫隙形狀變化。此外，分 割數(shù)越多，對(duì)離子束形狀的扭曲的追隨性就變得越好，因此，能夠在提 高離子的質(zhì)量分離分辨能力的同時(shí)降低電流損失。
(5) 在上述(4)的離子注入裝置，其特征在于，具備束剖面圖 監(jiān)視器，配置在與上述質(zhì)量分離電磁鐵相比離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)， 接收上述離子束并對(duì)該離子束的剖面形狀進(jìn)行測(cè)定；離子監(jiān)視器，配置 在上述分離狹縫的離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)，接收通過了分離狹縫的離 子束并對(duì)該離子束中包含的離子種的種類及其比例進(jìn)行測(cè)定；以及控制 裝置，能獨(dú)立地控制上述多個(gè)小狹縫的每個(gè)的工作，基于來自上述束剖 面圖監(jiān)視器和上述離子監(jiān)視器的測(cè)定信息，以能得到所希望的質(zhì)量分離 分辨能力的方式控制上述各小狹縫。
因?yàn)橥ㄟ^這樣的束剖面圖監(jiān)視器、離子監(jiān)視器和控制裝置，反饋控 制分離狹縫的各小狹縫，以得到所希望的質(zhì)量分離分辨能力，所以能夠 通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量分離分辨能力的維持和電流損失的降低。
(6) 此外，上述(2)或(3)的離子注入裝置，其特征在于，上 述可變狹縫包括在上述離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的 第一狹縫和第二狹縫，笫一狹縫和第二狹縫包括在上述離子束的寬度方 向上分割為多個(gè)的小狹縫，各小狹縫以在上述厚度方向上能夠相互獨(dú)立 地移動(dòng)的方式構(gòu)成。
這樣，在離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的第 一狹縫和 第二狹縫，分別包括在上述離子束的寬度方向上分割為多個(gè)的小狹縫， 進(jìn)而，各小狹縫以在上述厚度方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng)的方式構(gòu)成， 因此，通過調(diào)整各小狹縫的位置，就能夠以遮蔽從離子源引出的離子束 的 一部分的方式容易地使縫隙形狀變化。
此外，因?yàn)槭狗指顢?shù)越多，就越能夠使縫隙形狀細(xì)致地變化，所以 能夠使降低通過了質(zhì)量分離電磁鐵的離子束的電流密度分布的不均勻的效果提高，謀求更均勻化。
(7)上述(6)的離子注入裝置，其特征在于，具備束剖面圖監(jiān) 視器，配置在與上述質(zhì)量分離電磁鐵相比離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)，接 收上述離子束并對(duì)該離子束的剖面形狀及電流密度分布進(jìn)行測(cè)定；以及 控制裝置，能獨(dú)立地控制上述多個(gè)小狹縫的每個(gè)的工作，基于來自上述 束剖面圖監(jiān)視器的測(cè)定信息，預(yù)測(cè)上述可變狹縫接收的離子束中在通過 了上述質(zhì)量分離電磁鐵后電流密度相對(duì)變高的部分，通過在與預(yù)測(cè)的部 分相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫，以遮蔽離子束的一部分的方式控制上 述各小狹縫。
通過這樣的束剖面圖監(jiān)視器和控制裝置，反饋控制可變狹縫的各小 狹縫，預(yù)測(cè)在通過了質(zhì)量分離電磁鐵之后電流密度相對(duì)地變高的部分， 通過在與預(yù)測(cè)的部分相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫，以遮蔽離子束的一 部分的方式控制上述各小狹縫，因此，能夠通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)通過質(zhì)量 分離電磁鐵之后的離子束的電流密度分布的均勻化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠在離子的質(zhì)量分離時(shí)，維持高質(zhì)量分 離分辨能力的同時(shí)降低電流損失。此外，能夠降低離子束的電流密度分 布的不均勻，謀求均勻化。


圖1A是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的分離狹縫的結(jié)構(gòu)的圖。 圖1B是表示在現(xiàn)有技術(shù)中的另 一個(gè)分離狹縫的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是對(duì)離子束的剖面形狀的變形進(jìn)行說明的圖。 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的離子注入裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。 圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的離子注入裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。 圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的離子注入裝置中的分離狹縫的結(jié)構(gòu) 的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的離子注入裝置中的可變狹縫的結(jié)構(gòu) 的圖。
圖7是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的離子注入裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖8是表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的離子注入裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，基于附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。再有， 對(duì)各圖中共同的部分賦予相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。
圖3和圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的離子注入裝置10的結(jié)構(gòu)的圖， 圖3是平面圖，圖4是側(cè)面圖。
在該離子注入裝置10中，成為處理對(duì)象的基板3有半導(dǎo)體基板3、液 晶面板用的玻璃基板等。在本實(shí)施方式中，基板3形成長(zhǎng)方形狀，例如， 短邊尺寸Wl是730mm,長(zhǎng)邊尺寸W2是920mm。但是，基板形狀并不限 于長(zhǎng)方形，是正方形或圓形也可。
該離子注入裝置IO,對(duì)從離子源12引出的包含所希望的離子種的離 子束1通過質(zhì)量分離電磁鐵17進(jìn)行質(zhì)量分離，利用分離狹縫20分選所希 望的離子種并使其通過，導(dǎo)向處理室19，以使該離子束1照射處理室19 內(nèi)的基板3進(jìn)行離子注入。即，該離子注入裝置10是質(zhì)量分離型離子注 入裝置。
離子源12和處理室19之間的離子束1的路徑被真空容器16所包圍。 離子源12和真空容器16,真空容器16和處理室19分別相互氣密地連接， 通過未圖示的真空泵，內(nèi)部被真空排氣。
離子源12是使等離子體13發(fā)生的裝置，等離子體13包含應(yīng)注入基板 3的所希望的離子種。作為應(yīng)注入基板3的離子種有P離子和B離子等。這 些成為原料的原料氣體從未圖示的原料氣體供給裝置對(duì)離子源12進(jìn)行 供給。在應(yīng)注入的離子種是P離子的情況下，原料氣體例如是磷化氫 (PH3),在應(yīng)注入的離子種是B離子的情況下，原料氣體例如是乙硼烷 (B2H6)，以氫氣稀釋原料氣體來使用。
在該離子源12中，通過未圖示的燈絲(filament)使熱電子發(fā)生， 使供給的原料氣體的分子電離，使包含所希望的離子種的等離子體13發(fā) 生。
在離子源12發(fā)生的包含所希望的離子種的等離子體13，通過配置在 離子源12的出口側(cè)的引出電極系統(tǒng)15,作為剖面長(zhǎng)方形狀的帶狀離子束 l被引出(參照?qǐng)D6)。該引出電極系統(tǒng)15具備多個(gè)電極(在本例中是三 個(gè))，該電極具有多個(gè)孔。其中，引出電極系統(tǒng)15是格子狀或網(wǎng)狀的電 極，或狹縫狀的電極均可。與該離子束行進(jìn)方向垂直的剖面的縱向方向的尺寸比基板3的短邊 尺寸W1大。在短邊尺寸是730mm的情況下，上述的縱向方向的尺寸是 800mm (左右)以上。
下面，在本說明書中，將與離子束行進(jìn)方向垂直的剖面稱為"離子 束的剖面"或僅稱為"束剖面"。將束剖面的縱向方向的尺寸稱為"離子束 的寬度"。將束剖面的橫向方向的尺寸稱為"離子束的厚度"。
此外，在本說明書中，剖面長(zhǎng)方形狀指的是剖面接近于長(zhǎng)方形，或 剖面是也包含長(zhǎng)方形那樣的形狀的概念，并不意味著僅是完全的長(zhǎng)方 形。
從離子源12引出的離子束1通過可變狹縫30，被導(dǎo)入到質(zhì)量分離電 磁鐵17。質(zhì)量分離電磁鐵17具有在通過其內(nèi)部的離子束l的寬度方向 的兩側(cè)上相向配置的磁極18,通過該磁極18形成與離子束行進(jìn)方向垂直 的i茲場(chǎng)。在本實(shí)施方式中，在圖4的箭頭B的方向上形成磁場(chǎng)。在如上述 那樣使離子束1的寬度為800mm左右的情況下，磁極間隔變?yōu)?00mm以 上。
如圖3所示，這樣構(gòu)成的質(zhì)量分離電磁鐵17使從離子源12引出的離 子束l向其厚度方向一側(cè)彎曲并進(jìn)行質(zhì)量分離，導(dǎo)出包含所希望的離子
種的離子束l。
在離子束1通過質(zhì)量分離電磁鐵17的磁場(chǎng)中時(shí)，因?yàn)榘陔x子束l 中的各離子種以依賴于其電荷和質(zhì)量的曲率半徑進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以在 預(yù)測(cè)為通過后所希望的離子種到達(dá)的軌道上配置分離狹縫20,接收來自 質(zhì)量分離電磁鐵17的離子束1，分選所希望的離子并使其通過。此外， 該分離狹縫20以使離子束1通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成。
在將質(zhì)量分離電磁鐵17的磁極間隔擴(kuò)大到800mm以上的情況下，如 上述那樣，難以在離子束通過的全區(qū)域形成均勻的磁場(chǎng)。而且，當(dāng)在包 含這樣的不均勻磁場(chǎng)區(qū)域的電磁鐵中使剖面長(zhǎng)方形狀的離子束1通過時(shí), 如上述那樣，離子束剖面形狀從長(zhǎng)方形變形為扭曲形狀(例如"〈，，字形)。
在本發(fā)明中，因?yàn)榉蛛x狹縫20以使離子束1通過的縫隙形狀是可變 的方式構(gòu)成，所以配合通過了質(zhì)量分離電磁鐵17的離子束1的扭曲的離 子束形狀，能夠使該縫隙形狀變化。例如，相對(duì)于上述的"〈"字形的離 子束能夠成為同樣的"〈"字形的縫隙形狀。因此，能夠在維持高質(zhì)量分 解分辨能力的同時(shí)降低電流損耗。再有，離子束的扭曲形狀根據(jù)所使用的電磁鐵的形態(tài)、規(guī)格、磁場(chǎng) 的施加方式等有各種各樣的，并不一定變形為"〈"字形，也有時(shí)變形為 逆"< "字形或其他形狀。
對(duì)本實(shí)施方式中的分離狹縫20進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖5是表示在本 實(shí)施方式中的分離狹縫20的結(jié)構(gòu)的圖。在該圖中，表示了離子束l通過 質(zhì)量分離電磁鐵17,導(dǎo)致變形為"〈"字形的變形的例子。
如圖5所示，分離狹縫20包括在離子束l的厚度方向的兩側(cè)有間隔 地相向配置的第一狹縫21A和笫二狹縫21B。離子束l通過由該第一狹縫 21A和第二狹縫21B形成的縫隙。第一狹縫21A和第二狹縫21B包括在 離子束1的寬度方向上分割為多個(gè)的小狹縫23、 23...。
在本實(shí)施方式中，小狹縫23為長(zhǎng)條狀。此外，第一狹縫21A和第二 狹縫21B的結(jié)構(gòu)是，分別被十分割，以在離子束的厚度方向上相向的組 為一對(duì)，配置十對(duì)。
各小狹縫23以在上述離子束1寬度方向上鄰接的該各小狹縫之間23 不形成離子束l通過的縫隙的方式配置。作為以各小狹縫23之間不形成 離子束l通過的縫隙的方式配置的結(jié)構(gòu)，沒有特別的限定，例如，可以 考慮從離子束行進(jìn)方向來看時(shí)，在離子束l的寬度方向上鄰接的各小狹 縫23以一部分重疊的方式，將各小狹縫23錯(cuò)開配置的結(jié)構(gòu)。或者，可以 考慮在離子束l的寬度方向上相互鄰接、 一個(gè)小狹縫23和其他的小狹縫 23相互相向的邊部上，形成一方被另一方插入并且容許離子束l的厚度 方向的相對(duì)移動(dòng)的剖面凹部和剖面凸部的結(jié)構(gòu)。
此外，各小狹縫23以在離子束1的厚度方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng) 的方式構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，各小狹縫23能夠分別通過驅(qū)動(dòng)器25、 25... 在離子束l的厚度方向上進(jìn)退移動(dòng)。再有，各驅(qū)動(dòng)器25接收來自后述的 控制裝置38的控制信號(hào)S1從而被控制。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整各小狹縫23的位置，配合通過了質(zhì)量分 離電磁鐵17的離子束1的扭曲的離子束形狀，能夠容易地使該縫隙形狀 變化。
因此，如圖5所示那樣，通過以沿著包含所希望的離子種的離子束 的外形的方式調(diào)整各小狹縫23的位置，能夠遮蔽所希望以外的離子種， 分選所希望的離子種并使其通過，因此能夠在維持高質(zhì)量分離分辨能力 的同時(shí)降低電流損失。此外，分割數(shù)越多，對(duì)離子束形狀的扭曲的追隨性就變得越好，因 此，能夠在提高離子的質(zhì)量分離分辨能力的同時(shí)降低電流損失。
再有，在圖5中，各小狹縫23以剛好與僅包含所希望的離子種的離 子束的外形相接的方式調(diào)整位置，但在想得到更高的質(zhì)量分離分辨能力 的情況下，只要調(diào)整各小狹縫23的位置以使包含所希望以外的離子種的 部分被完全遮蔽即可。在這種情況下，雖然能夠得到更高的質(zhì)量分離分 辨能力，但電流損失的降低效果少許劣于圖5的例子。但是，即使在這 種情況下，很明顯與現(xiàn)有技術(shù)相比電流損失依然少。
再有，使質(zhì)量分離分辨能力提高和電流損失降低的哪一個(gè)以何種程 度優(yōu)先，是應(yīng)該根據(jù)作為對(duì)象的制品、或根據(jù)使用者來個(gè)別決定的事項(xiàng)， 不能說哪個(gè)更優(yōu)先。不變的是使哪一個(gè)優(yōu)先，都能夠得到在維持高質(zhì)量 分離分辨能力的同時(shí)降低電流損失的優(yōu)越的效果。
在處理室19內(nèi)，設(shè)置有基板滑板28,其一邊支持基板3 —邊使基板3 在圖中的箭頭C的方向上移動(dòng)?；寤?8通過未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置被往 復(fù)驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方式中箭頭C與通過了分離狹縫20的離子束1的厚度方 向是相同的方向。這樣通過一邊使基板3移動(dòng)一邊照射比基板3的短邊尺 寸W1寬度寬的離子束1，能夠在基板3的整個(gè)面上照射離子束1進(jìn)行離子 注入。
如圖3及圖4所示，本實(shí)施方式的離子注入裝置10還具備束剖面圖 監(jiān)視器40;離子監(jiān)視器29;以及控制裝置38。
束剖面圖監(jiān)視器40配置在與質(zhì)量分離電磁鐵17相比離子束l行進(jìn)方 向的下游側(cè)，接收離子束l并對(duì)該離子束l的剖面形狀進(jìn)行測(cè)定。在本實(shí) 施方式中，束剖面圖監(jiān)視器40是可動(dòng)線收集器(wire collector) 40A,包 括第一線41，在圖中的箭頭X方向(與離子束l的厚度方向相同)上以 能夠往復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)置；第二線42,在圖中的箭頭Y方向上以能夠往 復(fù)移動(dòng)的方式設(shè)置。在該可動(dòng)線收集器40A中，通過一邊接收離子束l 一邊使第一線41和第二線42分別在X方向、Y方向上移動(dòng)，從而得到離 子束1的X方向電流值和Y方向電流值，基于該電流值，能夠測(cè)定離子束 l的剖面形狀。再有，在測(cè)定離子束l的剖面形狀時(shí)，需要使分離狹縫20 的狹縫寬度全部打開。
此外，通過該束剖面圖監(jiān)視器40，能夠測(cè)定(推定)離子束l的電 流密度分布。再有，束剖面圖監(jiān)視器40不限于可動(dòng)線收集器40A,也可以采用其 他的周知的設(shè)備。在本實(shí)施方式中，束剖面圖監(jiān)視器40配置在分離狹縫 20和處理室19之間，但在能夠捕捉離子束l的范圍內(nèi)，也可以配置在處 理室19內(nèi)的基板滑板28的前面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)龋蛘咴谫|(zhì)量分離電^f茲鐵17和 分離狹縫20之間。
離子監(jiān)視器29配置在分離狹縫20的離子束1的行進(jìn)方向下游側(cè)，接 收通過分離狹縫2 0的離子束1,對(duì)包含在該離子束1中的離子種的種類以 及其比例進(jìn)行測(cè)定。該離子監(jiān)視器29的方式?jīng)]有特別限定，能夠采用例 如使用電磁鐵和一個(gè)或多個(gè)法拉第圓筒(faraday cup)的質(zhì)量分析方式 等的周知的離子監(jiān)視器。
本實(shí)施方式中的離子監(jiān)視器29雖然在X方向(與離子束l的厚度方向 相同)上不移動(dòng)，但能夠充分對(duì)應(yīng)離子束l的厚度。進(jìn)而，該離子監(jiān)視 器29以能夠通過未圖示的驅(qū)動(dòng)裝置在圖的Y方向(與離子束l的寬度方向 相同)上往復(fù)移動(dòng)的方式構(gòu)成。
通過該結(jié)構(gòu)，在離子束l的寬度方向的任意位置的一定范圍內(nèi)，能 夠測(cè)定在那里包含的離子種的種類及其比例。該離子監(jiān)視器29能夠測(cè)定 對(duì)應(yīng)于上述小狹縫23的每一對(duì)或每多個(gè)對(duì)的范圍的離子束所包含的離 子種及其比例。
再有，在本實(shí)施方式中，離子監(jiān)視器29配置在基板滑板28的背面?zhèn)?上，但只要是與分離狹縫20相比在離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)的話，配置 在基板滑板28的前面?zhèn)纫部伞?br> 控制裝置38能夠獨(dú)立地控制分離狹縫20中的多個(gè)小狹縫23的每個(gè) 的工作，基于來自束剖面圖監(jiān)視器40和離子監(jiān)視器29的測(cè)定信息，以能 得到所希望的質(zhì)量分離分辨能力的方式控制各小狹縫23 。
關(guān)于該控制參照?qǐng)D5具體地進(jìn)行說明。首先，以分離狹縫20中的第 一狹縫21A和第二狹縫21B的狹縫寬度成為最大的方式調(diào)整各小狹縫23 的位置。在該狀態(tài)下，以束剖面圖監(jiān)視器40測(cè)定(推定)通過了質(zhì)量分 離電磁鐵17的離子束1的剖面形狀(即，圖5中也包含所希望之外的離子 種的離子束整體的形狀)?；谠摐y(cè)定信息，使各小狹縫23移動(dòng)到規(guī)定 的位置。該規(guī)定的位置，例如可以是對(duì)也包含所希望之外的離子種的離 子束整體的形狀，遮蔽束的厚度方向的兩側(cè)的每個(gè)規(guī)定量的位置，或者 是各小狹縫23沿著僅包含所希望的離子種的離子束的外形，基于預(yù)先從實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)所預(yù)測(cè)的位置。
接著，通過離子監(jiān)視器29，測(cè)定與某一對(duì)或多對(duì)小狹縫23對(duì)應(yīng)的范 圍的離子束l所包含的離子種的種類及其比例。根據(jù)該測(cè)定信息，求取
質(zhì)量分離分辨能力，在質(zhì)量分離分辨能力不滿足所希望的值的情況下， 以減小狹縫寬度的方式使小狹縫23對(duì)的一方或雙方移動(dòng)，再次基于離子 監(jiān)視器29的測(cè)定信息求取質(zhì)量分離分辨能力，直到質(zhì)量分離分辨能力滿 足所希望的值為止，反復(fù)該作業(yè)。另一方面，在質(zhì)量分離分辨能力滿足 了所希望的值的情況下，使離子監(jiān)視器29移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于其他的小狹縫23 的對(duì)的范圍內(nèi)，進(jìn)行與上述相同的作業(yè)。通過這樣，當(dāng)針對(duì)于離子束l 的寬度方向整體的質(zhì)量分離分辨能力滿足所希望的值時(shí)，利用控制裝置 3 8的分離狹縫20的位置調(diào)整控制結(jié)束。
像這樣，因?yàn)橥ㄟ^束剖面圖監(jiān)視器40、離子監(jiān)視器29和控制裝置38, 反饋控制分離狹縫20的各小狹縫23,從而得到所希望的質(zhì)量分離分辨能 力，所以能夠通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量分離分辨能力的維持和電流損失 的降低。
本實(shí)施方式的離子注入裝置IO,還具備配置在引出電極系統(tǒng)15和質(zhì) 量分離電磁鐵17之間的可.變狹縫30。該可變狹縫30形成離子束1通過的 縫隙，以遮蔽從離子源12引出的離子束l的一部分的方式構(gòu)成為縫隙形 狀是可變的。
如上所述，在對(duì)應(yīng)于大面積基板3而增大質(zhì)量分離電磁鐵17的磁極 間隔的情況下，在離子束通過的整個(gè)區(qū)域中確保均勻的磁場(chǎng)是很困難 的。在這樣的情況下，通過了質(zhì)量分離電磁鐵17的離子束1由于磁場(chǎng)的 不均勻而在束剖面上發(fā)生電流密度的不均勻。
在本發(fā)明中，因?yàn)榭勺儶M縫30以遮蔽從離子束1引出的離子束l的一 部分的方式構(gòu)成為上述狹縫形狀是可變的，所以能夠遮蔽在通過質(zhì)量分 離電磁鐵17后預(yù)測(cè)為電流密度相對(duì)變高的部分，通過預(yù)先將其除去能夠 降低通過質(zhì)量分離電磁鐵17后的離子束1的電流密度分布的不均勻從而 謀求均勻化。
對(duì)本實(shí)施方式中的可變狹縫30進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖6是表示在本 實(shí)施方式中的可變狹縫30的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖6所示，本實(shí)施方式中的可變狹縫30具有與上述分離狹縫20相 同的結(jié)構(gòu)。即，可變狹縫30包括在離子束l的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的第一狹縫31A和第二狹縫31B。離子束l通過由該第一狹縫 31A和第二狹縫31B形成的縫隙。第一狹縫31A和第二狹縫31B包括在 離子束1的寬度方向上分割為多個(gè)的小狹縫33、 33...。
在本實(shí)施方式中，小狹縫33為長(zhǎng)條狀。此外，第一狹縫31A和第二 狹縫31B的結(jié)構(gòu)是，分別被十分割，以在離子束的厚度方向上相向的組 為一對(duì)，配置十對(duì)。
各小狹縫33以在上述離子束1的寬度方向上鄰接的該各小狹縫33之 間不形成離子束l通過的縫隙的方式配置。作為以各小狹縫33之間不形 成離子束l通過的縫隙的方式配置的結(jié)構(gòu)，可以考慮與上述分離狹縫20 的情況是同樣的結(jié)構(gòu)。
但是，雖然在上述分離狹縫20為了遮蔽所希望之外的離子種并分選 所希望的離子種的目的，不形成離子束l通過的間隔，但因?yàn)樵谠摽勺?狹縫30只要通過各個(gè)小狹縫33能夠遮蔽離子束1的一部分即可，所以并 不一定需要以在各小狹縫33不形成離子束1通過的縫隙的方式配置。
各小狹縫33以在離子束1的厚度方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng)的方式 構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，各小狹縫33能夠分別通過驅(qū)動(dòng)器35、 35...在離 子束l的厚度方向上進(jìn)退移動(dòng)。各驅(qū)動(dòng)器接收來自控制裝置38的控制信 號(hào)S2而被控制。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整各小狹縫33的位置，能夠以遮蔽從離子 源12引出的離子束l的一部分的方式容易地使縫隙形狀變化。
因此，如圖6所示，能夠遮蔽預(yù)測(cè)為通過質(zhì)量分離電磁鐵17后電流 密度會(huì)相對(duì)變高的部分，預(yù)先將其除去。具體地說，例如，預(yù)測(cè)在通過 質(zhì)量分離電磁鐵17后，靠近磁極18的離子束寬度方向的兩側(cè)附近的電流 密度與離子束中央部相比相對(duì)變高的情況下，如圖6所示，減小在離子 束寬度方向的兩側(cè)附近相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫33的狹縫寬度，預(yù) 先遮蔽并除去離子束的一部分。這樣做的話，離子束l在通過質(zhì)量分離 電磁鐵17后， 一部分被除去了的離子束寬度方向的兩側(cè)附近的電流密度 變高被抑制，作為結(jié)果，緩和了與離子束中央部的電流密度的電流密度 差，離子束整體的電流密度分布均勻化。
此外，因?yàn)槭狗指顢?shù)越多，就越能夠使縫隙形狀細(xì)致地變化，所以 能夠使降低通過了質(zhì)量分離電磁鐵17之后的離子束1的電流密度分布的 不均勻的效果提高，能夠謀求更均勻化。可變狹縫30接收來自控制裝置38的控制信號(hào)S2而被控制?？刂蒲b置 38能夠獨(dú)立地控制多個(gè)小狹縫33的每個(gè)的工作，基于來自束剖面圖監(jiān)視 器40的測(cè)定信息，預(yù)測(cè)可變狹縫30接收的離子束1中在通過質(zhì)量分離電 磁鐵17后電流密度相對(duì)地變高的部分，以通過在與預(yù)測(cè)部分相當(dāng)?shù)奈恢?上配置的各小狹縫33遮蔽離子束1的一部分的方式控制各小狹縫33。在 本實(shí)施方式中，雖然采用了以相同的控制裝置38控制可變狹縫30和分離 狹縫20的結(jié)構(gòu)，但分別通過不同的控制裝置38進(jìn)行控制也可。
關(guān)于該控制，參照?qǐng)D6具體地進(jìn)行說明。首先，以可變狹縫30中的 第一狹縫31A和第二狹縫31B的狹縫寬度成為最大的方式調(diào)整各小狹縫 33的位置。在該狀態(tài)下，以束剖面圖監(jiān)視器40測(cè)定(推定)離子束l的 剖面形狀和電流密度分布。因?yàn)槭拭鎴D監(jiān)視器40配置在與質(zhì)量分離電 磁鐵l7相比離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)，所以能夠測(cè)定通過了質(zhì)量分離電 磁鐵17之后的離子束1的剖面形狀和電流密度分布?？刂蒲b置3 8基于該 測(cè)定信息，預(yù)測(cè)可變狹縫30接收的離子束1中在通過了質(zhì)量分離電磁鐵 17后電流密度相對(duì)地變高的部分?？刂蒲b置38基于該預(yù)測(cè)結(jié)果，使配置 在與預(yù)測(cè)部分相當(dāng)?shù)奈恢蒙系母餍—M縫33的狹縫寬度變窄，預(yù)先遮蔽并 除去離子束的一部分。例如，在預(yù)測(cè)靠近磁極18的離子束寬度方向的兩 側(cè)附近的電流密度與離子束中央部相比相對(duì)變高的情況下，如圖6所示， 使在離子束寬度方向的兩側(cè)附近相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫33的狹 縫寬度變窄，預(yù)先遮蔽并除去離子束的一部分。
再次以束剖面圖監(jiān)視器40測(cè)定通過了該狀態(tài)的可變狹縫30和質(zhì)量 分離電磁鐵17的離子束1的電流密度分布?？刂蒲b置38判斷電流密度分 布是否均勻化。當(dāng)在最初的測(cè)定中預(yù)測(cè)電流密度相對(duì)較高的部分依然高 時(shí)，使各小狹縫33在使已經(jīng)變窄了的狹縫寬度進(jìn)一步變窄的方向上移 動(dòng)。相反，當(dāng)在預(yù)測(cè)電流密度相對(duì)較高的部分變得太低時(shí)，'使各小狹縫 33在將已經(jīng)減小了的狹縫寬度變寬的方向上移動(dòng)。控制裝置38反復(fù)該作 業(yè)，當(dāng)判斷電流密度分布均勻化了的時(shí)后，結(jié)束可變狹縫30的位置調(diào)整 控制。
這樣，通過束剖面圖監(jiān)視器40和控制裝置38,反饋控制可變狹縫30 的各小狹縫33,預(yù)測(cè)通過質(zhì)量分離電磁鐵17后電流密度相對(duì)變高的部 分，通過在與預(yù)測(cè)部分相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫33以遮蔽離子束1 的一部分的方式對(duì)各小狹縫33進(jìn)行控制，因此能夠通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)通過質(zhì)量分離電磁鐵后的離子束1的電流密度分布的均勻化。
在上述實(shí)施方式中，作為束剖面圖監(jiān)視器40使用了可動(dòng)線收集器 40A,但也可代替其使用如圖7和圖8所示的法拉第圓筒陣列40B。該法拉 第圓筒陣列40B配置在離子監(jiān)視器29的背面?zhèn)?。法拉第圓筒陣列40B在離 子束l的寬度方向以及厚度方向上配置了多個(gè)(很多)的法拉第圓筒。 多個(gè)法拉第圓筒一起設(shè)置在比離子束1的剖面形狀更大的范圍中。
通過這樣構(gòu)成的法拉第圓筒陣列40B,接收離子束l,能夠測(cè)定該離 子束l的剖面形狀和電流密度分布。再有，在利用法拉第圓筒陣列40B進(jìn) 行測(cè)定時(shí)，基板滑板28移動(dòng)到不妨礙向法拉第圓筒陣列的離子束l的照 射的位置上。
此外，在圖8中，在利用法拉第圓筒陣列40B進(jìn)行測(cè)定時(shí)，為了不妨 礙向法拉第圓筒陣列的離子束1的照射，離子監(jiān)視器2 9能夠退避到虛線 所示的位置上。
在上述實(shí)施方式中，是具備縫隙形狀可變的分離狹縫20和可變狹縫 30雙方的結(jié)構(gòu)，^旦也可以是具備任一方的結(jié)構(gòu)。
即，可以是具備縫隙形狀可變的分離狹縫20而不具備可變狹縫30的 結(jié)構(gòu)，在該情況下，雖然不能得到離子束l的電流密度的均勻化的效果， 但能得到在維持高質(zhì)量分離分辨能力的同時(shí)降低電流損失的效果。
此外，也可以是具備可變狹縫30而不具備縫隙形狀可變的分離狹縫 20的結(jié)構(gòu)，在該情況下，雖然不能得到在維持高質(zhì)量分離分辨能力的同 時(shí)降低電流損失的效果，但能得到離子束1的電流密度的均勻化的效果。 但是，在不具備縫隙形狀可變的分離狹縫20的情況下，為了分選所希望 的離子種，需要具備例如圖1 A和圖1B所示的某一種其他的分離狹縫。
再有，如上所述對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述公開的本 發(fā)明的實(shí)施方式僅是舉例表示，本發(fā)明的范圍并不限定與這些發(fā)明的實(shí) 施方式中。本發(fā)明的范圍如專利要求的范圍中的記述所示，還包括與專 利要求的范圍的記述同等的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1. 本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板的所希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子體中引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離電磁鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出包含所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電磁鐵的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，其中，使通過了上述分離狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，上述分離狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成。
2. 本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板的所 希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子體中 引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離電磁 鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出包含 所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電磁鐵 的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，其中，使通過了上述分 離狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，具備可變狹縫，配置在上述引出電極系統(tǒng)和上述質(zhì)量分離電磁鐵 之間，形成上述離子束通過的縫隙，該可變狹縫以遮蔽從上述離子源引 出的離子束的一部分的方式可變地構(gòu)成上述縫隙形狀。
3. 本發(fā)明的離子注入裝置，具備離子源，使包含應(yīng)注入基板的所 希望離子種的等離子體發(fā)生；引出電極系統(tǒng)，從該離子源的等離子體中 引出包含上述所希望的離子種的剖面長(zhǎng)方形狀的離子束；質(zhì)量分離電磁 鐵，使引出的上述離子束向其厚度方向一側(cè)彎曲并質(zhì)量分離，導(dǎo)出包含 所希望的離子種的離子束；以及分離狹縫，接收來自該質(zhì)量分離電磁鐵 的離子束，分選上述所希望的離子并使其通過，其中，使通過了上述分 離狹縫的離子束照射基板進(jìn)行離子注入，該離子注入裝置其特征在于，上述分離狹縫以使離子束通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成， 進(jìn)而，具備可變狹縫，配置在上述引出電極系統(tǒng)和上述質(zhì)量分離 電磁鐵之間，形成上述離子束通過的縫隙，該可變狹縫以遮蔽從上述離 子源引出的離子束的 一 部分的方式可變地構(gòu)成上述縫隙形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的離子注入裝置，其特征在于，上述分離 狹縫包括在上述離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的第 一狹縫和第二狹縫，第一狹縫和第二狹縫包括在上述離子束的寬度方向上分 割為多個(gè)的小狹縫，各小狹縫以在上述寬度方向上鄰接的該各小狹縫之 間不形成離子束通過的縫隙的方式配置，各小狹縫以在上述厚度方向上 能夠相互獨(dú)立地移動(dòng)的方式構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子注入裝置，其特征在于，具備 束剖面圖監(jiān)視器，配置在與上述質(zhì)量分離電磁鐵相比離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)，接收上述離子束并對(duì)該離子束的剖面形狀進(jìn)行測(cè)定；離子監(jiān)視器，配置在上述分離狹縫的離子束行進(jìn)方向的下游側(cè)，接收通過了分離狹縫的離子束并對(duì)該離子束中包含的離子種的種類及其比例進(jìn)4亍測(cè)定；以及控制裝置，能獨(dú)立地控制上述多個(gè)小狹縫的每個(gè)的工作，基于來自上述束剖面圖監(jiān)視器和上述離子監(jiān)視器的測(cè)定信息，以能得到所希望的質(zhì)量分離分辨能力的方式控制上述各小狹縫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的離子注入裝置，其特征在于，上述可變 狹縫包括在上述離子束的厚度方向的兩側(cè)有間隔地相向配置的第 一狹 縫和第二狹縫，第一狹縫和第二狹縫包括在上述離子束的寬度方向上分 割為多個(gè)的小狹縫，各小狹縫以在上述厚度方向上能夠相互獨(dú)立地移動(dòng) 的方式構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離子注入裝置，其特征在于，具備束剖面圖監(jiān)視器，配置在與上述質(zhì)量分離電磁鐵相比離子束行進(jìn)方 向的下游側(cè)，接收上述離子束并對(duì)該離子束的剖面形狀及電流密度分布 進(jìn)行測(cè)定；以及控制裝置，能獨(dú)立地控制上述多個(gè)小狹縫的每個(gè)的工作，基于來自 上述束剖面圖監(jiān)視器的測(cè)定信息，預(yù)測(cè)上述可變狹縫接收的離子束中在 通過了上述質(zhì)量分離電磁鐵后電流密度相對(duì)變高的部分，通過在與預(yù)測(cè) 的部分相當(dāng)?shù)奈恢蒙吓渲玫母餍—M縫，以遮蔽離子束的一部分的方式控 制上述各小狹縫。
全文摘要
本發(fā)明涉及使質(zhì)量分離了的離子束對(duì)基板照射進(jìn)行離子注入的質(zhì)量分離型離子注入裝置。在具備接收來自質(zhì)量分離電磁鐵(17)的離子束(1)、分選所希望的離子并使其通過的分離狹縫(20)的離子注入裝置(10)中，分離狹縫(20)以使離子束(1)通過的縫隙形狀是可變的方式構(gòu)成。此外，離子注入裝置(10)具備可變狹縫(30)，其配置在引出電極系統(tǒng)(15)和質(zhì)量分離電磁鐵(17)之間，形成離子束(1)通過的縫隙，該可變狹縫(30)以遮蔽從離子源(12)引出的離子束(1)的一部分的方式可變地構(gòu)成縫隙形狀。該離子注入裝置(10)具備分離狹縫(20)可變狹縫(30)的雙方也可，具備任一方也可。
文檔編號(hào)H01J37/317GK101416270SQ20078001202
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者中本一朗, 吉田昌弘, 寶來寬, 袖子田龍也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi