[发明专利]离子注入装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将带状离子束照射到处理对象基板上而进行离子注入的离子注入装置。 

背景技术

目前盛行对采用液晶或有机LED的平面型显示装置所使用的玻璃基板或半导体基板使用离子注入装置来进行离子注入的处理方法。特别是，为了对大型基板进行有效且正确地离子注入，要求使用照射到基板宽幅上的离子束的宽幅较宽且电流密度的分布被控制为所需分布的带状离子束。 

通过采用使离子束的射束宽度大于基板宽度的带状离子束，能够一次性处理基板宽度方向的区域，此时，通过将基板朝向与基板的宽度垂直的方向移动，可对基板整体进行一次性地离子注入，由此提高效率。 

另一方面，因为带状离子束对基板宽度方向的相同位置在与宽度方向垂直的方向上进行处理，所以当其带状离子束的电流密度分布在宽度方向上不均匀时，在基板上离子注入不均匀的部分呈现出线状而无法进行正确的离子注入处理。因此带状离子束最好以形成为所需电流密度分布的方式正确调整。 

下述专利文献1记载有一种离子注入装置，如上所述，在该离子注入装置中，对带状离子束进行整形，通过将作为被照射体的试样相对于离子束移动，由此将离子束相对于试样进行扫描。该离子注入装置通过如下方式进行离子注入：在离子源中产生纵长的带状离子束，并将该在离子源中产生的带状离子束通过质量分析磁铁的通道，之后将通过狭缝的离子束照射到试样并进行离子注入，其中，上述狭缝仅使质量数为所需范围内的离子种通过，而对质量数为其范围以外的离子种进行切断。此时，将试样朝向与带状离子束的宽度较宽的长边方向垂直的方向移动，由此进行试样的离子注入。 

此外，上述离子注入装置中设置有用以检查离子束分布的位置检测器。 

同样地，专利文献2记载有如下的离子注入装置。即，该离子注入装置通过如下方式进行离子注入：在磁屏蔽的离子源中产生纵长剖面的大面积的离子束，利用窗框型磁铁使离子束以形成为与短边方向呈接近90°的大中心角的方式一样地弯曲，并使弯曲的离子束通过具有纵长开口的狭缝板以去除不需要的离子，向在射束短边方向上平移运动的试样照射离子束。 

此外，专利文献3记载有如下的离子注入装置。即，该装置通过如下方式进行离子注入：在离子源中产生含有所需离子种且其宽度比基板的短边宽度还宽的片状离子束，利用质量分离磁铁将片状离子束朝向与其片面垂直的方向弯曲以分选并导出所需的离子种。此时，使用分离狭缝，且与质量分离磁铁协同工作对所需的离子种进行分选并使其通过狭缝。之后，在通过了分离狭缝的离子束的照射区域内，在与离子束的片面实质上垂直的方向上往复驱动基板以进行离子注入。 

专利文献1：日本特开平10-302706号公报 

专利文献2：日本特开平11-126576号公报 

专利文献3：日本特开2005-327713号公报 

发明内容

在上述专利文献1～3中，即使使用专利文献1所记载的检查带状离子束分布的位置检测器来测定该离子束的电流密度分布，并根据其测定结果调整带状离子束的电流密度分布，也存在无法做到精度良好的调整的问题。 

即，上述调整是通过在带状离子束面内将带状离子束的一部分稍微弯曲而补偿低电流密度部分的电流密度来进行。使带状离子束的一部分在带状离子束面内弯曲是对上述离子束的一部分区域利用电场或磁场进行的。此时，例如利用电场的情况下，电场必须在带状离子束面内的方向上具有斜度；利用磁场的情况下，磁场必须具有在相对于带状离子束面的垂直方向上的磁场成分。但是，由于此时的带状离子束具有厚度，而且电场和磁场呈三维分布，所以受到在上述弯曲中所不需的电场和磁场成分的影响，从而导致带状离子束的厚度变得不均匀。因此，利用分离狭缝来进行所需离子种的分选时引起分选性能的降低，而且分离狭缝还错误地仅将需要弯曲的带状离子束的上述一部分去除，以对作为处理对象基板的试样用电流密度分布不均匀的离子束 来进行离子注入。这样，无法将带状离子束的一部分在所需方向上高精度地稍微弯曲。 

近年来进行离子注入时，对离子束注入角度的控制和温度管理的要求变得更高，然而上述带状离子束厚度的不均匀，会使其管理变得更加困难。 

于是，本发明为了解决上述问题，其目的在于提供一种离子注入装置，该装置能够将带状离子束的一部分在带状离子束面内稍微弯曲而精度良好地调整电流密度分布，例如能够精度良好地、均匀地调整电流密度分布。