イオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置
【課題】１枚の基板を分割処理しても基板内の所要の処理領域の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理を可能にする。
【解決手段】面内に行形成分割帯２２および列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）に配列された複数のセル２０が形成されている基板１０に対して、Ｙ方向の両端部がｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）のセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビーム４を用いて、基板１０をＸ方向に移動させながらイオンビーム４を照射してビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつビーム照射工程の合間に基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。
【解決手段】面内に行形成分割帯２２および列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）に配列された複数のセル２０が形成されている基板１０に対して、Ｙ方向の両端部がｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）のセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビーム４を用いて、基板１０をＸ方向に移動させながらイオンビーム４を照射してビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつビーム照射工程の合間に基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板にイオンビームを照射して、基板に例えばイオン注入、イオンビーム配向処理等の処理を施して、例えばフラットパネルディスプレイ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等）を製造すること等に用いられるイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ等の生産性を高める等のために、基板は大型化する傾向にある。
【０００３】
基板が大型化すると、それに応じて、当該基板にイオンビームを照射して処理を施すためにビーム幅の大きいイオンビームが必要になり、それに応えるためには、イオン源等のイオンビーム発生装置が大型化する。質量分離マグネットを有している場合は、それも大型化する。これらが大型化すると、その製作、輸送、コスト、収納建物等に関して様々な問題を惹き起こす。
【０００４】
このようなイオン源等の大型化を抑制する技術の一つとして、特許文献１には、１枚の基板を複数の領域に分割して処理するという分割処理を行う技術が記載されている。具体的には、基板面内の薄膜トランジスタ形成領域をイオンビームの長手方向に分割した分割領域を、各領域ごとに順次位置を変えながらイオンビームで照射する方法であって、イオンビームが長手方向両側部分に断面積減少部分を有していて、隣り合う分割領域にそれぞれイオンビーム照射する際に、断面積減少部分の一方で照射された照射減少領域を、次の断面積減少部分の他方を用いて重ねて照射する技術（方法および装置）が記載されている。
【０００５】
この技術によれば、照射減少領域は、２回のイオンビーム照射によるイオン量が合成された形となり、他の領域とほぼ等しいイオン注入量となるので、基板の幅よりも小さいビーム幅のイオンビームを用いて１枚の基板を分割処理しても、基板の全面に亘ってイオン注入量がほぼ均一なイオン注入を行うことができるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３６４０号公報（段落０００８、００２２、００２５、図２−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術では、マスクの長手方向両端の斜めになった開口量減少部分の形状を精巧に調整して、そこを通過するイオンビーム量を目標量で減少させて、当該開口量減少部分を通過したイオンビームの照射を２回重ねたときに、他の部分を１回通過したイオンビームの照射量とほぼ等しくなるように制御しなければならない。
【０００８】
しかしそのためには、マスクの開口量減少部分の形状の調整が難しい上に、２回目のイオンビーム照射時にビーム量や減少量が変動する場合があるので、イオンビーム照射を２回重ねたときに、重ねた部分において、イオンビーム照射量が他の部分の照射量よりも多くなったり少なくなったりして照射量が不均一になり、これが基板内の所要の処理領域（特許文献１の場合は薄膜トランジスタ形成領域）の処理に悪影響を及ぼすという課題がある。
【０００９】
そこでこの発明は、１枚の基板を分割処理するものであって、分割処理しても基板内の所要の処理領域の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理を可能にしたイオンビーム照射方法および装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
基板には、１枚の基板（これはマザー基板と呼ばれることがある）を複数の小基板に分断する多面取りを行う等のために、基板の面内に、後工程で基板を分断する等のための隙間である行形成分割帯および列形成分割帯を挟んでマトリックス状に配列された複数のセル（即ち、所定の処理パターンの繰り返しの単位）が形成されている基板がある。この行形成分割帯や列形成分割帯には、イオンビームを照射しなくても良い。この発明は、そのような基板に着目して、行形成分割帯をうまく利用するものである。
【００１１】
即ち、この発明に係るイオンビーム照射方法の一つは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１２】
このイオンビーム照射方法によれば、複数のビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の両端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００１３】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。
【００１４】
この発明に係るイオンビーム照射方法の他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１５】
この発明に係るイオンビーム照射方法の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして基板面内で１８０度回転させて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１６】
この発明に係るイオンビーム照射装置の一つは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅に整形して通過させるマスクと、前記基板をＸ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームのＹ方向両端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
この発明に係るイオンビーム照射装置の他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板を１８０度回転させかつＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
この発明に係るイオンビーム照射装置の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
この発明に係るイオンビーム照射装置の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部側の端部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板をＸ方向に移動させる機能および前記基板をその中心部を中心にして基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして１８０度回転させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１、２、７に記載の発明によれば、複数のビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の両端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００２１】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。ひいては、イオン源等のイオンビーム発生装置、質量分離マグネット等の大型化を抑制することが可能になる。
【００２２】
請求項３〜６、８〜１０に記載の発明によれば、二つのビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも連ね部側に位置する端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００２３】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。ひいては、イオン源等のイオンビーム発生装置、質量分離マグネット等の大型化を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、この発明に係るイオンビーム照射方法を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す概略図である。なお、図１〜図３と、図４以降とでは、図示の方向が９０度異なる（図中のＸ、Ｙ参照）。
【００２５】
（１）第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第１の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、Ｙ方向の両端部が、１行以上のセルを含む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用い、ビーム照射工程を複数回行うものである。
【００２６】
なお、この第１および後述する第２、第３の実施形態は、大まかな分け方であって、細かく見れば、各実施形態の中に幾つかの実施形態が含まれている場合がある。
【００２７】
この実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、図５に示す例のように面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯２２およびＹ方向に伸びている列形成分割帯２４を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセル２０が形成されている基板１０に、図２、図６等に示す例のようにＸ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビーム４を照射するものである。
【００２８】
なお、行列の取り方は、必ずしも図示例のように図面の左右方向が行、上下方向が列である必要はなく、この明細書では、イオンビーム４の長手方向（Ｙ方向）に沿う方向を列、その直角方向を行としている。
【００２９】
図５を参照して、基板１０は、例えば、四角形（例えば長方形）のガラス基板であり、その表面に、例えばフラットパネルディスプレイ形成用の複数のセル２０が形成されている。各行形成分割帯２２および各列形成分割帯２４は、より具体的には、直線状に伸びている。各セル２０は、それぞれ四角形をしていて実質的に同一寸法である。セル形成領域の外側には通常は、余り部２６、２８等の余り部（余白）がある。
【００３０】
図５に示す基板１０の一部分を拡大してイオンビーム４と共に図６に示す。各要素の寸法を例示すると、基板１０のＹ方向の寸法Ｗ3 は例えば１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ程度、各セル２０の対角寸法は例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度、各行形成分割帯２２のＹ方向の幅は例えば４ｍｍ〜２０ｍｍ程度、後述するマスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向のビーム幅Ｗ2 は例えば５００ｍｍ〜８００ｍｍ程度である。
【００３１】
セル２０の行列数は、図５に示す例では５行６列（即ちｍ＝５、ｎ＝６）であるが、それに限られるものではない。例えば図１８の例（４行６列）参照。これらよりも遥かに多い行列数でも良い。
【００３２】
例えばＸ方向は実質的に水平方向、Ｙ方向は実質的に垂直方向、あるいは逆にＸ方向は実質的に垂直方向、Ｙ方向は実質的に水平方向、即ちＸＹ平面は実質的に垂直面であるが、それに限られるものではなく、ＸＹ平面は、実質的に水平面でも良いし、水平面と垂直面との間で傾いた面でも良い。
【００３３】
図１に示すイオンビーム照射装置は、この実施形態では、Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が以下に述べる所定寸法のイオンビーム４を発生させるイオンビーム発生装置の一例として、イオン源２を備えている（後述する他の実施形態においても同様）。図１に示すイオンビーム照射装置は、更に、マスク６、マスク駆動装置８、ホルダ１２、基板駆動装置１４、ビームモニタ１６および制御装置１８を備えている。
【００３４】
イオン源２は、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きく、Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セル２０を含む寸法のイオンビーム４を発生させるものである。１≦ｑとするのは、そうでないと少なくとも１行分のセル２０を処理できないからである。
【００３５】
このイオン源２から発生させるイオンビーム４およびマスク６で整形されて基板１０に照射されるイオンビーム４の断面形状は、Ｙ方向に細長い長方形状または概ね長方形状をしている。このようなイオンビーム４は、リボン状のイオンビーム４と呼ばれることもある。
【００３６】
マスク６は、この実施形態では、図２も参照して、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の両端部をＸ方向に実質的に平行にカットして当該両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビーム４のＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅Ｗ2 に整形して通過させるものである。そのために、マスク６の内側端６ａをＸ方向に実質的に平行にしている。
【００３７】
１≦ｐとするのは、そうでないと少なくとも１行分のセル２０を処理できないからである。イオンビーム４をマスク６でカットするからｐの最大はｑ、即ちｐ≦ｑとなる。ｐ≦（ｍ−２）とするのは、ｍが最小（即ちｍ＝３）のときでも、セル２０を挟む二つの行形成分割帯２２が存在する条件を満たすためである。ｍ＝３のときはｐ＝１となる。
【００３８】
マスク６は、この実施形態では、イオンビーム４のＹ方向の両側に設けられている。そして両マスク６は、この実施形態ではそれぞれ、矢印Ｆ、Ｇに示すようにＹ方向に可動のもの（可動式）であり、マスク駆動装置８によってそれぞれ往復直線駆動される。
【００３９】
各マスク駆動装置８は、制御装置１８によって制御される。各マスク駆動装置８内にエンコーダ等の位置検出器を設けておいて、各マスク駆動装置８から制御装置１８に、両マスク６のＹ方向内側端６ａの位置情報をそれぞれ供給するようにしておいても良く、この実施形態ではそのようにしている。
【００４０】
マスク６は、ある決まったセル２０の配列を有する基板１０を処理する等の場合は固定式のものでも良いけれども、この実施形態のように可動式にしておくと、様々なセル２０の配列を有する複数種類の基板１０にも柔軟に対応することができる。
【００４１】
但し、後で図１４〜図２１を参照して説明する第２および第３の実施形態のように、イオンビーム４のＹ方向の二つの端部の内の連ね部３２側に位置する端部をマスク６でＸ方向に実質的に整形する場合は、当該整形する側だけにマスク６を設けておいても良い。
【００４２】
マスク６を両側、片側のいずれに設けるにせよ、マスク６を通過させてセル２０に照射するのに用いるイオンビーム４は、図３に示す例のように、ビーム電流密度分布の均一な範囲ＡＲにするのが好ましい。そのようにすれば、各セル２０に均一性の良いイオンビーム照射処理（例えばイオン注入）を施すことができる。
【００４３】
マスク６は、イオン源２とホルダ１２上の基板１０との間に配置しておけば上記ビーム整形の作用を奏することができるけれども、できるだけ基板１０に近づけて配置するのが好ましい。そのようにすれば、イオンビーム４の空間電荷効果による発散の影響を非常に小さくして、シャープなイオンビーム４を基板１０に照射することができる。
【００４４】
ホルダ１２は、基板１０を保持するものである。ホルダ１２の形状、構造は、必ずしも図示例のような平板状のものである必要はなく、特定のものに限定されない。
【００４５】
基板駆動装置１４は、ホルダ１２と共に基板１０を、Ｘ方向およびＹ方向に往復直線移動させる機能を有している。それに加えて、ホルダ１２と共に基板１０を、基板１０の中心部１０ａ（例えば図４参照）を中心にして回転させる機能を有していても良い。
【００４６】
基板駆動装置１４の構造の一例を図４に示す。この基板駆動装置１４は、ホルダ１２と共に基板１０を、Ｘ方向に往復直線移動させるＸ方向直進機構４０、Ｙ方向に往復直線移動させるＹ方向直進機構４６および基板１０の中心部１０ａを中心にして回転させる回転装置５２を備えている。Ｘ方向直進機構４０は、ガイド４２と駆動部４４とを有している。Ｙ方向直進機構４６は、ガイド４８と駆動部５０とを有している。回転装置５２は、基板１０を１８０度回転させる実施形態に用いるものであり、例えば矢印Ｒ方向（またはその逆方向）に一方向に回転させるものでも良いし、可逆転式のものでも良い。後述するビーム照射工程、基板位置変更工程、基板回転工程における基板１０の移動、回転には、この基板駆動装置１４を用いる。
【００４７】
基板駆動装置１４は、制御装置１８によって制御される。基板駆動装置１４はこの実施形態ではエンコーダ等の位置検出器を有しており、この基板駆動装置１４から制御装置１８に、基板１０のＸ方向およびＹ方向の位置情報が供給される。基板１０を回転させる場合は、基板１０の回転方向の位置情報も供給される。
【００４８】
ビームモニタ１６は、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向の両端部の位置を測定する機能を有している。但し、前述したようにマスク６でイオンビーム４の片端部を整形する実施形態の場合は、当該端部の位置を測定する機能を有していれば良い。このビームモニタ１６は、基板１０に近づけて配置して、基板１０に近い位置でイオンビーム４を測定するのが好ましい。
【００４９】
ビームモニタ１６は、例えばＹ方向に並設された複数のビーム検出器（例えばファラデーカップ）を有している多点ビームモニタでも良いし、１個のビーム検出器がＹ方向に移動する構造のものでも良い。あるいは、複数のビーム電流検出電極等でも良い。ビームモニタ１６でイオンビーム４を測定するときには、その測定の邪魔にならない位置にホルダ１２および基板１０を移動（退避）させておけば良い。
【００５０】
前述したようにマスク６を基板１０に近づけて配置する場合は、マスク６のＹ方向内側端６ａの位置と、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向端部の位置とは、実質的に同じと考えても良いので、マスク６のＹ方向内側端６ａの位置情報を、イオンビーム４のＹ方向端部の位置を表す情報として用いても良い。
【００５１】
ビームモニタ１６は、更に、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を測定する機能を有していても良い。そのような機能を有するビームモニタ１６と、Ｙ方向に複数のフィラメントを有するイオン源２とを用いて、例えば特許第３７３６１９６号公報に記載の技術に従って、ビームモニタ１６で測定したビーム電流密度分布によって各フィラメントに流すフィラメント電流をフィードバック制御することによって、イオン源２から発生させるイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を均一化する制御を行うようにしても良い。そのようにすれば、ビーム電流密度分布の均一な範囲ＡＲ（図３参照）がより長く、かつその均一性がより高いイオンビーム４をイオン源２から発生させることができる。上記均一化制御機能を上記制御装置１８が有していても良いし、当該機能を有する他の制御装置を設けておいても良い。
【００５２】
なお、イオン源２と基板１０との間に、より具体的にはイオン源２とマスク６との間に、イオンビーム４の質量分離を行う質量分離マグネットが設けられていても良い。
【００５３】
次に、上記のようなイオンビーム照射装置を用いたイオンビーム照射方法の第１の実施形態を説明する。
【００５４】
この実施形態のイオンビーム照射方法では、図６、図７も参照して、上記のようなＹ方向の両端がマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形された、かつＹ方向の両端部４ａ、４ｂがｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）のセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅Ｗ2 のイオンビーム４を用いる。図６はｐ＝３の例であり、図７はｐ＝２の例であるが、これらに限られるものではない。
【００５５】
そして、図７〜図１０を参照して、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも、複数のビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる。
【００５６】
なお、ビーム照射領域３０は、図中にハッチングを付して示している。このハッチングは断面を表すものではない。また、図７〜図９において、イオンビーム４の位置が変わっているように見えるかも知れないけれども、そうではなく、イオンビーム４の位置は固定されていて、基板１０のＸ方向およびＹ方向の位置が変わっているのである。後述する図１４〜図１６においても同様である。図１８〜図２０においても、基板１０のＸ方向の位置が変わっているのである。
【００５７】
図７〜図１０に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図７に示すように、必要に応じて基板１０をＹ方向に移動させてイオンビーム４の一方の端部４ｂを所望の行形成分割帯２２に位置させた状態で（このときイオンビーム４のＹ方向の他方の端部４ａは例えば余り部２６に位置している）、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図８に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。
【００５８】
次に、図８中に矢印Ｂで示すように、基板１０をＹ方向にイオンビーム４のビーム幅Ｗ2 に等しいまたはほぼ等しい距離移動させて、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の一方の端部４ａを、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。そのようにすると基板４の他方の端部４ｂは、イオンビーム４のビーム幅Ｗ2 が前述したものであるので、ｐ行の行形成分割帯２２を挟んだ行形成分割帯２２に位置することになる。
【００５９】
なお、基板４に対するイオンビーム１０の上記または後記のような位置合わせは、例えば、人が行っても良いし、後述する制御装置１８を用いて行っても良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００６０】
次に、図８中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図７とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図９に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができる。
【００６１】
次に、図９中に矢印Ｄで示すように、基板１０をＹ方向にイオンビーム４のビーム幅Ｗ2 に等しいまたはほぼ等しい距離移動させて、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の一方の端部４ａを、直前のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。そのようにすると基板４の他方の端部４ｂは、イオンビーム４のビーム幅Ｗ2 が前述したものであるので、基板１０のＹ方向の幅が大きければｐ行の行形成分割帯２２を挟んだ行形成分割帯２２に位置することになる。基板１０のＹ方向の幅が小さければ、図９に示すように、基板１０外に位置することになる。
【００６２】
次に、図９中に矢印Ｅで示すように、基板１０をＸ方向（但し図８とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図９に示す三つ目のビーム照射領域３０を形成する３回目のビーム照射工程を実施する。これによって、図１０に示すように三つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその各連ね部３２を行形成分割帯２２にそれぞれ位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【００６３】
基板１０のＹ方向の幅が大きくてイオンビーム照射が終了していないセル２０の行が未だある場合は、上記のような動作を更に繰り返せば良い。
【００６４】
上記各連ね部３２において、隣り合う二つのビーム照射領域３０は、（ａ）図９、図１０に示す例のように隙間なく継ぎ合わされていても良いし、（ｂ）図１１に示す例のように隙間があっても良いし、（ｃ）図１２に示す例のように幾分重なっていても良い。但しいずれの場合も、連ね部３２は行形成分割帯２２に位置させる。その場合、連ね部３２は行形成分割帯２２のＹ方向の中央付近に位置させるのが好ましい。その方がセル２０への影響を避けやすいからである。以上のことは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００６５】
この明細書では、上記（ａ）〜（ｃ）の３状態を包含する意味で、「連ねる」、「連ね部」という表現を使用しているが、上記３状態を含む意味の下で、「継ぎ合わせる」、「つなぐ」、「継目」、「つなぎ目」、「合わせ目」等と言い換えても良い。
【００６６】
上記（ａ）の場合の連ね部３２付近のビーム電流密度分布の概略例を図１３に示す。連ね部３２が行形成分割帯２２に位置しているために、その両側のセル２０においてビーム電流密度に乱れが生じるのを防止することができることが分かる。
【００６７】
なお、上記各ビーム照射工程においては、上記実施形態のように基板１０をＸ方向に１回移動させる代わりに、必要とするイオンビーム照射量（例えばイオン注入量）を得る等のために、往復を含めて複数回移動させても良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００６８】
このイオンビーム照射方法によれば、複数のビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射してイオン注入等の処理を施すことができる。しかも、複数のビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させるので、連ね部３２の存在が、セル２０に対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。
【００６９】
更に、イオンビーム４のＹ方向の両端部４ａ、４ｂをマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部３２の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯２２の幅が小さい場合にも、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になる。
【００７０】
その結果、１枚の基板１０を分割処理しても、基板１０内の所要の処理領域であるセル２０の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板１０の処理が可能になる。
【００７１】
ひいては、イオン源２等の大型化を抑制することが可能になる。イオンビーム発生装置が後述するような構成のものである場合には、それの大型化を抑制することが可能になる（後述する他の実施形態においても同様）。質量分離マグネットを有している場合は、それの大型化を抑制することも可能になる。
【００７２】
なお、上記基板位置変更工程において、基板１０をＹ方向に移動させることによって、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができるので通常はそれで十分であるが、必要に応じて、基板１０をその面内で１８０度回転させることと、基板１０をＹ方向に移動させることとを行って、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させても良い。
【００７３】
また、上記ビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、必要に応じて、ビームモニタ１６を用いてイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布の測定を行ってその均一性を確認し、均一性が許容範囲内でなければ、イオン源２から発生させるイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を均一化する前述した均一化制御を行うようにしても良い。そのようにすれば、基板１０上の全てのセル２０により均一なイオンビーム照射を行うことができる。後述する他の実施形態においても同様である。
【００７４】
第１の実施形態のイオンビーム照射装置を構成する場合の上記制御装置１８は、基板１０のＹ方向の位置を表す情報、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向両端部４ａ、４ｂの位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を複数回実施して、かつ上記基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有している。
【００７５】
制御装置１８に与えられる情報のより具体例を、図１、図６を参照して説明する。
【００７６】
基板１０のＹ方向の位置を表す情報は、基板駆動装置１４から与えられる。例えば、基板１０のＹ方向一端のＹ座標ｙ1 が与えられる。
【００７７】
マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向両端部４ａ、４ｂの位置を表す情報は、ビームモニタ１６から与えられる。例えば、当該両端部４ａ、４ｂのＹ座標Ｙ1 、Ｙ2 が与えられる。また、前述したように、マスク６の内側端６ａのＹ座標で代用しても良い。
【００７８】
基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報は、基板情報の一部として制御装置１８に与えられる。それには、例えば次の二つがある。次の（ａ）、（ｂ）のいずれの情報も、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報であると言うことができる。
【００７９】
（ａ）基板１０上での各行のセル２０のＹ方向両端のＹ座標ｙ2 、ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・が与えられる。
【００８０】
このＹ座標ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・は、各行形成分割帯２２のＹ方向両端のＹ座標をも表しているので、これらで各行形成分割帯２２のＹ方向の位置が分かる。各行形成分割帯２２の中央のＹ座標ｅ1 、ｅ2 ・・・が必要であれば、制御装置１８内において例えば次式の演算を行って求めても良い。
【００８１】
［数１］
ｅ1 ＝（ｙ3 −ｙ4 ）／２
ｅ2 ＝（ｙ5 −ｙ6 ）／２
・・・・
【００８２】
（ｂ）基板１０上の行形成分割帯２２の行数ｍ、各セル２０のＹ方向の幅ｂ、各行形成分割帯２２のＹ方向の幅ａ、Ｙ方向の余り部２６の幅ｃが与えられる。上記Ｙ座標ｙ1 とは反対側の余り部２８の幅ｄは必ずしも必要ではない。
【００８３】
これらの情報と上記基板１０のＹ方向一端のＹ座標ｙ1 とから、基板１０上での各行のセル２０のＹ方向両端の上記Ｙ座標ｙ2 、ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・を、例えば次式に従って算出することができるので、その演算を制御装置１８内で行うようにしても良い。その他は上記（ａ）の場合と同様である。
【００８４】
［数２］
ｙ2 ＝ｙ1 −ｃ
ｙ3 ＝ｙ2 −ｂ＝ｙ1 −ｃ−ｂ
ｙ4 ＝ｙ3 −ａ＝ｙ1 −ｃ−ｂ−ａ
・・・・
【００８５】
上記（ａ）または（ｂ）の情報は、例えば、制御装置１８に数値情報で入力しても良いし、上記情報を有するバーコード等を基板１０または基板収納カセット等に付けておいてその情報をリーダーで読み取って制御装置１８に与えても良い。また、必要な行形成分割帯２２の位置をカメラで読み取ってその位置情報を制御装置１８に与えても良い。
【００８６】
なお、制御装置１８には、必ずしも基板１０上の全ての行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報が与えられる必要はなく、少なくとも上記連ね部３２が位置する行形成分割帯２２の位置を表す情報が与えられれば良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００８７】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第１の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第１の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【００８８】
（２）第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第２の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、Ｙ方向のビーム幅が、半数以上の行のセルを含む寸法のイオンビームを用い、ビーム照射工程を２回行うものである。
【００８９】
図１４〜図１７は、第２の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置を説明するための図である。以下においては、上記第１の実施形態と同一または相当する部分には同一符号を付し、上記第１の実施形態との相違点を主体に説明する。
【００９０】
この実施形態では、上記第１の実施形態と違って、ｍが最小のときでもセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２が存在するという条件を満たす必要はないので、ｍ、ｎは共に２以上の整数で良い。後述する第３の実施形態においても同様である。
【００９１】
この実施形態では、例えば図１４に示す例のように、Ｙ方向のビーム幅Ｗ2 が、上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含む寸法のイオンビーム４を用いる。図１４は、ｍ＝５、ビーム幅Ｗ2 が３行のセル２０を含む場合の例であるが、これに限られるものではない。
【００９２】
そして、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させ、かつイオンビーム４のＹ方向の二つの端部４ａ、４ｂの内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂを、前記マスク６（図１、図２参照）でＸ方向に実質的に平行に整形する。
【００９３】
この場合、イオンビーム４の、上記端部４ｂとは反対側の端部４ａは、マスク６で整形しても良いし、整形しなくても良い。連ね部３２側に位置しないからである。また、当該端部４ａのＹ方向の位置は、上記ビーム幅Ｗ2 の条件を満たしていさえすれば、特定の位置に限定されない。例えば、図１４に示す例のように基板１０外に位置しても良いし、基板１０の端部に位置しても良いし、余り部２６に位置しても良い。端部４ａの位置情報を制御装置１８に与える必要もない。後述する第３の実施形態においても同様である。
【００９４】
図１４〜図１７に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図１４に示すように、必要に応じて基板１０をＹ方向に移動させてイオンビーム４の上記端部４ｂを所望の行形成分割帯２２に位置させた状態で、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１４に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。
【００９５】
次に、図１５中に矢印Ｒで示すように（またはその逆方向に）、基板１０を例えばその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させ、次いで図１６中に矢印Ｂで示すように基板１０をＹ方向に移動させることによって、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の上記端部４ｂを、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。この場合、基板１０を矢印Ｒで示すように回転させることと、矢印Ｂで示すように移動させることとは、同時に行っても良い。
【００９６】
次に、図１６中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図１４とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１７に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【００９７】
このイオンビーム照射方法によれば、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビームを照射してイオン注入等の処理を施すことができる。しかも、二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させるので、連ね部３２の存在が、セル２０に対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。
【００９８】
更に、イオンビーム４のＹ方向の二つの端部の内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂをマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部３２の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯２２の幅が小さい場合にも、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になる。
【００９９】
その結果、１枚の基板１０を分割処理しても、基板１０内の所要の処理領域であるセル２０の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板１０の処理が可能になる。
【０１００】
ひいては、イオン源２等の大型化を抑制することが可能になる。質量分離マグネットを有している場合は、その大型化を抑制することも可能になる。
【０１０１】
また、上記第１の実施形態と比べれば、マスク６（およびマスク駆動装置８を設けている場合はそれも）が、片側でも良いという利点がある。
【０１０２】
第２の実施形態のイオンビーム照射装置においては、上記イオン源２は、上記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅Ｗ1 のイオンビームを発生させるものとする。
【０１０３】
上記マスク６は、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも上記連ね部３２側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビーム４のＹ方向のビーム幅を上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含むビーム幅Ｗ2 に保って通過させるものとする。従って、マスク６は（マスク駆動装置８を設けている場合はそれも）、片側だけに設けておいても良い。
【０１０４】
上記基板駆動装置１４は、この実施形態の場合は、基板１０を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有するものとする。
【０１０５】
上記制御装置１８は、基板１０のＹ方向の位置を表す情報、当該基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４の連ね部３２側の端部４ｂの位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を２回実施して、かつ上記基板位置変更工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有している。この制御装置１８に与えられる情報のより具体例は、第１の実施形態の所で説明したものとほぼ同様であるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１０６】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第２の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第２の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【０１０７】
なお、イオンビーム４のＹ方向の両端部４ａ、４ｂを、マスク６でＸ方向に実質的に平行に整形しても良い。その場合は、上記基板位置変更工程において、基板１０を回転させずに、基板１０をＹ方向に移動させることによって、連ね部３２が行形成分割帯２２に位置するように基板１０の位置を変えても良い。これは、基板１０のＹ方向の両端部４ａ、４ｂを整形しているので、上記第１の実施形態の場合と同様に、基板１０を回転させなくても、イオンビーム４の両端部４ａ、４ｂを用いて二つのビーム照射領域３０を連ねることができるからである。この場合は、基板駆動装置１４において、基板１０を回転させる機能（例えば回転装置５２）を省略することが可能になる。
【０１０８】
（３）第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第３の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、基板がＹ方向の中央部に行形成分割帯の一つを有しており、Ｙ方向のビーム幅が、半数以上の行のセルを含む寸法のイオンビームを用い、ビーム照射工程を２回行うものである。
【０１０９】
図１８〜図２１は、第３の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置を説明するための図である。第３の実施形態は第２の実施形態に似ているので、以下においては、上記第２の実施形態との相違点を主体に説明する。
【０１１０】
この実施形態は、例えば図１８に示す例のように、Ｙ方向の中央部に行形成分割帯２２の内の一つを有する基板１０にイオンビーム４を照射するものである。
【０１１１】
イオンビーム４としては、第２の実施形態の場合と同様に、Ｙ方向のビーム幅Ｗ2 が、上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含む寸法のイオンビーム４を用いる。図１８は、ｍ＝４、ビーム幅Ｗ2 が２行のセル２０を含む場合の例であるが、これに限られるものではない。
【０１１２】
そして、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させて、イオンビームを照射するセル２０の行を変更する基板回転工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させ、かつイオンビーム４のＹ方向の二つの端部４ａ、４ｂの内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂを、前記マスク６（図１、図２参照）でＸ方向に実質的に平行に整形する。
【０１１３】
図１８〜図２１に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図１８に示すように、イオンビーム４の上記端部４ｂを基板中央の行形成分割帯２２に位置させた状態で、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１９に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。イオンビーム４の端部４ｂを基板中央の行形成分割帯２２に位置させることは、例えば、上記マスク６の位置調整によって行うことができる。基板１０をＹ方向に移動させることによって行うこともできるけれども、その場合は基板１０のＹ方向移動手段が必要になるので、マスク６によって行う方が簡単である。
【０１１４】
次に、図１９中に矢印Ｒで示すように（またはその逆方向に）、基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させることによって、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板回転工程を実施する。これによって、次のビーム照射工程で照射するイオンビーム４の上記端部４ｂは、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置することになる。
【０１１５】
次に、図２０中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図１８とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図２１に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を中央の行形成分割帯２２に位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【０１１６】
このイオンビーム照射方法によれば、上記第２の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する効果と同様の効果を奏する。また、上記第２の実施形態と比べれば、基板１０をＹ方向に移動させなくて済むという利点がある。従って、上記基板駆動装置１４において、基板１０をＹ方向に移動させる機能（例えばＹ方向直進機構４６）を省略することが可能になる。
【０１１７】
第３の実施形態のイオンビーム照射装置においては、上記マスク６は、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも上記連ね部３２側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部３２側の端部を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させ、かつ当該イオンビーム４のＹ方向のビーム幅を上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含むビーム幅Ｗ2 に保って通過させるものとする。
【０１１８】
上記基板駆動装置１４は、基板１０をＹ方向に移動させる機能（例えばＹ方向直進機構４６）は有していなくても良く、基板１０をＸ方向に移動させる機能および基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で回転させる機能を有していれば良い。
【０１１９】
上記制御装置１８は、この実施形態の場合は、基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を２回実施して、かつ上記基板回転工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有していれば良い。
【０１２０】
この制御装置１８は、基板１０のＹ方向移動を制御しなくても良いので、Ｙ方向位置制御に必要な情報、例えば前述した基板１０のＹ方向の位置を表す情報、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４の端部の位置を表す情報は与えられなくても良い。
【０１２１】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第３の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第３の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【０１２２】
（４）イオンビーム発生装置の例
Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が前述したような所定寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置は、例えば、（ａ）上記各実施形態のイオン源２のように、その出口から既に所定のビーム幅Ｗ1 のイオンビーム４を発生させるイオン源でも良いし、（ｂ）例えば特開２００６−１３９９９６号公報に記載されているように、扇状（具体的にはＹ方向に沿って扇状）に広がるイオンビームを発生させるイオン源と、このイオン源からのイオンビームを電界または磁界によって偏向させることによって当該イオンビームの広がりを抑制して、上記ビーム幅Ｗ1 のイオンビームを導出するビーム偏向手段とを備える構成のものでも良いし、（ｃ）例えば特許第３３５８３３６号公報に記載されているように、イオンビームを発生させるイオン源と、このイオン源からのイオンビームを電界または磁界によって走査（具体的にはＹ方向に沿って走査）して、上記ビーム幅Ｗ1 のイオンビームを導出するビーム走査手段とを備える構成のものでも良い。
【０１２３】
上記（ｂ）の場合、上記ビーム偏向手段は、イオンビームを平行ビーム化する機能を更に備えているのが好ましい。あるいは、上記ビーム偏向手段とは別に、その下流側に、イオンビームを平行ビーム化するビーム平行化手段を更に備えていても良い。上記（ｃ）の場合、上記ビーム走査手段の下流側に、イオンビームを平行ビーム化するビーム平行化手段を更に備えているのが好ましい。いずれも、イオンビームを平行ビーム化する方が、上記複数のビーム照射領域３０を連ねることや、その連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になるからである。
【０１２４】
イオンビーム発生装置が上記（ｂ）、（ｃ）の場合も、この発明によれば、上記（ａ）のイオン源の場合と同様の理由によって、その大型化を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】この発明に係るイオンビーム照射方法を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１中のマスクおよびイオンビームを矢印Ｐ方向に見て示す平面図である。
【図３】イオンビームのＹ方向のビーム電流密度分布の一例を示す図である。
【図４】基板駆動装置の一例を示す平面図である。
【図５】面内にマトリックス状に配列されたセルが形成されている基板の一例を示す平面図である。
【図６】基板、セル、イオンビーム等の位置関係の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図８に続く。
【図８】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図９に続く。
【図９】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１０に続く。
【図１０】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【図１１】隣り合うイオンビーム照射領域の連ね部の他の例を示す図である。
【図１２】隣り合うイオンビーム照射領域の連ね部の更に他の例を示す図である。
【図１３】連ね部付近のビーム電流密度分布の概略例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１５に続く。
【図１５】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１６に続く。
【図１６】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１７に続く。
【図１７】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【図１８】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１９に続く。
【図１９】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図２０に続く。
【図２０】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図２１に続く。
【図２１】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【符号の説明】
【０１２６】
２ イオン源
４ イオンビーム
４ａ、４ｂ 端部
６ マスク
８ マスク駆動装置
１０ 基板
１０ａ 中心部
１２ ホルダ
１４ 基板駆動装置
１６ ビームモニタ
１８ 制御装置
２０ セル
２２ 行形成分割帯
２４ 列形成分割帯
３０ ビーム照射領域
３２ 連ね部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板にイオンビームを照射して、基板に例えばイオン注入、イオンビーム配向処理等の処理を施して、例えばフラットパネルディスプレイ（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等）を製造すること等に用いられるイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ等の生産性を高める等のために、基板は大型化する傾向にある。
【０００３】
基板が大型化すると、それに応じて、当該基板にイオンビームを照射して処理を施すためにビーム幅の大きいイオンビームが必要になり、それに応えるためには、イオン源等のイオンビーム発生装置が大型化する。質量分離マグネットを有している場合は、それも大型化する。これらが大型化すると、その製作、輸送、コスト、収納建物等に関して様々な問題を惹き起こす。
【０００４】
このようなイオン源等の大型化を抑制する技術の一つとして、特許文献１には、１枚の基板を複数の領域に分割して処理するという分割処理を行う技術が記載されている。具体的には、基板面内の薄膜トランジスタ形成領域をイオンビームの長手方向に分割した分割領域を、各領域ごとに順次位置を変えながらイオンビームで照射する方法であって、イオンビームが長手方向両側部分に断面積減少部分を有していて、隣り合う分割領域にそれぞれイオンビーム照射する際に、断面積減少部分の一方で照射された照射減少領域を、次の断面積減少部分の他方を用いて重ねて照射する技術（方法および装置）が記載されている。
【０００５】
この技術によれば、照射減少領域は、２回のイオンビーム照射によるイオン量が合成された形となり、他の領域とほぼ等しいイオン注入量となるので、基板の幅よりも小さいビーム幅のイオンビームを用いて１枚の基板を分割処理しても、基板の全面に亘ってイオン注入量がほぼ均一なイオン注入を行うことができるとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３６４０号公報（段落０００８、００２２、００２５、図２−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術では、マスクの長手方向両端の斜めになった開口量減少部分の形状を精巧に調整して、そこを通過するイオンビーム量を目標量で減少させて、当該開口量減少部分を通過したイオンビームの照射を２回重ねたときに、他の部分を１回通過したイオンビームの照射量とほぼ等しくなるように制御しなければならない。
【０００８】
しかしそのためには、マスクの開口量減少部分の形状の調整が難しい上に、２回目のイオンビーム照射時にビーム量や減少量が変動する場合があるので、イオンビーム照射を２回重ねたときに、重ねた部分において、イオンビーム照射量が他の部分の照射量よりも多くなったり少なくなったりして照射量が不均一になり、これが基板内の所要の処理領域（特許文献１の場合は薄膜トランジスタ形成領域）の処理に悪影響を及ぼすという課題がある。
【０００９】
そこでこの発明は、１枚の基板を分割処理するものであって、分割処理しても基板内の所要の処理領域の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理を可能にしたイオンビーム照射方法および装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
基板には、１枚の基板（これはマザー基板と呼ばれることがある）を複数の小基板に分断する多面取りを行う等のために、基板の面内に、後工程で基板を分断する等のための隙間である行形成分割帯および列形成分割帯を挟んでマトリックス状に配列された複数のセル（即ち、所定の処理パターンの繰り返しの単位）が形成されている基板がある。この行形成分割帯や列形成分割帯には、イオンビームを照射しなくても良い。この発明は、そのような基板に着目して、行形成分割帯をうまく利用するものである。
【００１１】
即ち、この発明に係るイオンビーム照射方法の一つは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１２】
このイオンビーム照射方法によれば、複数のビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の両端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００１３】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。
【００１４】
この発明に係るイオンビーム照射方法の他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１５】
この発明に係るイオンビーム照射方法の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして基板面内で１８０度回転させて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴としている。
【００１６】
この発明に係るイオンビーム照射装置の一つは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅に整形して通過させるマスクと、前記基板をＸ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームのＹ方向両端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１７】
この発明に係るイオンビーム照射装置の他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板を１８０度回転させかつＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１８】
この発明に係るイオンビーム照射装置の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１９】
この発明に係るイオンビーム照射装置の更に他のものは、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部側の端部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、前記基板をＸ方向に移動させる機能および前記基板をその中心部を中心にして基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして１８０度回転させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１、２、７に記載の発明によれば、複数のビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の両端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００２１】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。ひいては、イオン源等のイオンビーム発生装置、質量分離マグネット等の大型化を抑制することが可能になる。
【００２２】
請求項３〜６、８〜１０に記載の発明によれば、二つのビーム照射領域を連ねて、全てのセルにイオンビームを照射することができる。しかも、二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を行形成分割帯に位置させるので、連ね部の存在が、セルに対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。更に、イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも連ね部側に位置する端部をマスクでＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯の幅が小さい場合にも、連ね部を行形成分割帯に位置させることが容易になる。
【００２３】
その結果、１枚の基板を分割処理しても、基板内の所要の処理領域であるセルの処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板の処理が可能になる。ひいては、イオン源等のイオンビーム発生装置、質量分離マグネット等の大型化を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、この発明に係るイオンビーム照射方法を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す概略図である。なお、図１〜図３と、図４以降とでは、図示の方向が９０度異なる（図中のＸ、Ｙ参照）。
【００２５】
（１）第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第１の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、Ｙ方向の両端部が、１行以上のセルを含む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用い、ビーム照射工程を複数回行うものである。
【００２６】
なお、この第１および後述する第２、第３の実施形態は、大まかな分け方であって、細かく見れば、各実施形態の中に幾つかの実施形態が含まれている場合がある。
【００２７】
この実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、図５に示す例のように面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯２２およびＹ方向に伸びている列形成分割帯２４を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセル２０が形成されている基板１０に、図２、図６等に示す例のようにＸ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビーム４を照射するものである。
【００２８】
なお、行列の取り方は、必ずしも図示例のように図面の左右方向が行、上下方向が列である必要はなく、この明細書では、イオンビーム４の長手方向（Ｙ方向）に沿う方向を列、その直角方向を行としている。
【００２９】
図５を参照して、基板１０は、例えば、四角形（例えば長方形）のガラス基板であり、その表面に、例えばフラットパネルディスプレイ形成用の複数のセル２０が形成されている。各行形成分割帯２２および各列形成分割帯２４は、より具体的には、直線状に伸びている。各セル２０は、それぞれ四角形をしていて実質的に同一寸法である。セル形成領域の外側には通常は、余り部２６、２８等の余り部（余白）がある。
【００３０】
図５に示す基板１０の一部分を拡大してイオンビーム４と共に図６に示す。各要素の寸法を例示すると、基板１０のＹ方向の寸法Ｗ3 は例えば１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ程度、各セル２０の対角寸法は例えば５０ｍｍ〜５００ｍｍ程度、各行形成分割帯２２のＹ方向の幅は例えば４ｍｍ〜２０ｍｍ程度、後述するマスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向のビーム幅Ｗ2 は例えば５００ｍｍ〜８００ｍｍ程度である。
【００３１】
セル２０の行列数は、図５に示す例では５行６列（即ちｍ＝５、ｎ＝６）であるが、それに限られるものではない。例えば図１８の例（４行６列）参照。これらよりも遥かに多い行列数でも良い。
【００３２】
例えばＸ方向は実質的に水平方向、Ｙ方向は実質的に垂直方向、あるいは逆にＸ方向は実質的に垂直方向、Ｙ方向は実質的に水平方向、即ちＸＹ平面は実質的に垂直面であるが、それに限られるものではなく、ＸＹ平面は、実質的に水平面でも良いし、水平面と垂直面との間で傾いた面でも良い。
【００３３】
図１に示すイオンビーム照射装置は、この実施形態では、Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が以下に述べる所定寸法のイオンビーム４を発生させるイオンビーム発生装置の一例として、イオン源２を備えている（後述する他の実施形態においても同様）。図１に示すイオンビーム照射装置は、更に、マスク６、マスク駆動装置８、ホルダ１２、基板駆動装置１４、ビームモニタ１６および制御装置１８を備えている。
【００３４】
イオン源２は、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きく、Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セル２０を含む寸法のイオンビーム４を発生させるものである。１≦ｑとするのは、そうでないと少なくとも１行分のセル２０を処理できないからである。
【００３５】
このイオン源２から発生させるイオンビーム４およびマスク６で整形されて基板１０に照射されるイオンビーム４の断面形状は、Ｙ方向に細長い長方形状または概ね長方形状をしている。このようなイオンビーム４は、リボン状のイオンビーム４と呼ばれることもある。
【００３６】
マスク６は、この実施形態では、図２も参照して、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の両端部をＸ方向に実質的に平行にカットして当該両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビーム４のＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅Ｗ2 に整形して通過させるものである。そのために、マスク６の内側端６ａをＸ方向に実質的に平行にしている。
【００３７】
１≦ｐとするのは、そうでないと少なくとも１行分のセル２０を処理できないからである。イオンビーム４をマスク６でカットするからｐの最大はｑ、即ちｐ≦ｑとなる。ｐ≦（ｍ−２）とするのは、ｍが最小（即ちｍ＝３）のときでも、セル２０を挟む二つの行形成分割帯２２が存在する条件を満たすためである。ｍ＝３のときはｐ＝１となる。
【００３８】
マスク６は、この実施形態では、イオンビーム４のＹ方向の両側に設けられている。そして両マスク６は、この実施形態ではそれぞれ、矢印Ｆ、Ｇに示すようにＹ方向に可動のもの（可動式）であり、マスク駆動装置８によってそれぞれ往復直線駆動される。
【００３９】
各マスク駆動装置８は、制御装置１８によって制御される。各マスク駆動装置８内にエンコーダ等の位置検出器を設けておいて、各マスク駆動装置８から制御装置１８に、両マスク６のＹ方向内側端６ａの位置情報をそれぞれ供給するようにしておいても良く、この実施形態ではそのようにしている。
【００４０】
マスク６は、ある決まったセル２０の配列を有する基板１０を処理する等の場合は固定式のものでも良いけれども、この実施形態のように可動式にしておくと、様々なセル２０の配列を有する複数種類の基板１０にも柔軟に対応することができる。
【００４１】
但し、後で図１４〜図２１を参照して説明する第２および第３の実施形態のように、イオンビーム４のＹ方向の二つの端部の内の連ね部３２側に位置する端部をマスク６でＸ方向に実質的に整形する場合は、当該整形する側だけにマスク６を設けておいても良い。
【００４２】
マスク６を両側、片側のいずれに設けるにせよ、マスク６を通過させてセル２０に照射するのに用いるイオンビーム４は、図３に示す例のように、ビーム電流密度分布の均一な範囲ＡＲにするのが好ましい。そのようにすれば、各セル２０に均一性の良いイオンビーム照射処理（例えばイオン注入）を施すことができる。
【００４３】
マスク６は、イオン源２とホルダ１２上の基板１０との間に配置しておけば上記ビーム整形の作用を奏することができるけれども、できるだけ基板１０に近づけて配置するのが好ましい。そのようにすれば、イオンビーム４の空間電荷効果による発散の影響を非常に小さくして、シャープなイオンビーム４を基板１０に照射することができる。
【００４４】
ホルダ１２は、基板１０を保持するものである。ホルダ１２の形状、構造は、必ずしも図示例のような平板状のものである必要はなく、特定のものに限定されない。
【００４５】
基板駆動装置１４は、ホルダ１２と共に基板１０を、Ｘ方向およびＹ方向に往復直線移動させる機能を有している。それに加えて、ホルダ１２と共に基板１０を、基板１０の中心部１０ａ（例えば図４参照）を中心にして回転させる機能を有していても良い。
【００４６】
基板駆動装置１４の構造の一例を図４に示す。この基板駆動装置１４は、ホルダ１２と共に基板１０を、Ｘ方向に往復直線移動させるＸ方向直進機構４０、Ｙ方向に往復直線移動させるＹ方向直進機構４６および基板１０の中心部１０ａを中心にして回転させる回転装置５２を備えている。Ｘ方向直進機構４０は、ガイド４２と駆動部４４とを有している。Ｙ方向直進機構４６は、ガイド４８と駆動部５０とを有している。回転装置５２は、基板１０を１８０度回転させる実施形態に用いるものであり、例えば矢印Ｒ方向（またはその逆方向）に一方向に回転させるものでも良いし、可逆転式のものでも良い。後述するビーム照射工程、基板位置変更工程、基板回転工程における基板１０の移動、回転には、この基板駆動装置１４を用いる。
【００４７】
基板駆動装置１４は、制御装置１８によって制御される。基板駆動装置１４はこの実施形態ではエンコーダ等の位置検出器を有しており、この基板駆動装置１４から制御装置１８に、基板１０のＸ方向およびＹ方向の位置情報が供給される。基板１０を回転させる場合は、基板１０の回転方向の位置情報も供給される。
【００４８】
ビームモニタ１６は、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向の両端部の位置を測定する機能を有している。但し、前述したようにマスク６でイオンビーム４の片端部を整形する実施形態の場合は、当該端部の位置を測定する機能を有していれば良い。このビームモニタ１６は、基板１０に近づけて配置して、基板１０に近い位置でイオンビーム４を測定するのが好ましい。
【００４９】
ビームモニタ１６は、例えばＹ方向に並設された複数のビーム検出器（例えばファラデーカップ）を有している多点ビームモニタでも良いし、１個のビーム検出器がＹ方向に移動する構造のものでも良い。あるいは、複数のビーム電流検出電極等でも良い。ビームモニタ１６でイオンビーム４を測定するときには、その測定の邪魔にならない位置にホルダ１２および基板１０を移動（退避）させておけば良い。
【００５０】
前述したようにマスク６を基板１０に近づけて配置する場合は、マスク６のＹ方向内側端６ａの位置と、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向端部の位置とは、実質的に同じと考えても良いので、マスク６のＹ方向内側端６ａの位置情報を、イオンビーム４のＹ方向端部の位置を表す情報として用いても良い。
【００５１】
ビームモニタ１６は、更に、マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を測定する機能を有していても良い。そのような機能を有するビームモニタ１６と、Ｙ方向に複数のフィラメントを有するイオン源２とを用いて、例えば特許第３７３６１９６号公報に記載の技術に従って、ビームモニタ１６で測定したビーム電流密度分布によって各フィラメントに流すフィラメント電流をフィードバック制御することによって、イオン源２から発生させるイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を均一化する制御を行うようにしても良い。そのようにすれば、ビーム電流密度分布の均一な範囲ＡＲ（図３参照）がより長く、かつその均一性がより高いイオンビーム４をイオン源２から発生させることができる。上記均一化制御機能を上記制御装置１８が有していても良いし、当該機能を有する他の制御装置を設けておいても良い。
【００５２】
なお、イオン源２と基板１０との間に、より具体的にはイオン源２とマスク６との間に、イオンビーム４の質量分離を行う質量分離マグネットが設けられていても良い。
【００５３】
次に、上記のようなイオンビーム照射装置を用いたイオンビーム照射方法の第１の実施形態を説明する。
【００５４】
この実施形態のイオンビーム照射方法では、図６、図７も参照して、上記のようなＹ方向の両端がマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形された、かつＹ方向の両端部４ａ、４ｂがｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）のセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２にそれぞれ位置するビーム幅Ｗ2 のイオンビーム４を用いる。図６はｐ＝３の例であり、図７はｐ＝２の例であるが、これらに限られるものではない。
【００５５】
そして、図７〜図１０を参照して、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも、複数のビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる。
【００５６】
なお、ビーム照射領域３０は、図中にハッチングを付して示している。このハッチングは断面を表すものではない。また、図７〜図９において、イオンビーム４の位置が変わっているように見えるかも知れないけれども、そうではなく、イオンビーム４の位置は固定されていて、基板１０のＸ方向およびＹ方向の位置が変わっているのである。後述する図１４〜図１６においても同様である。図１８〜図２０においても、基板１０のＸ方向の位置が変わっているのである。
【００５７】
図７〜図１０に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図７に示すように、必要に応じて基板１０をＹ方向に移動させてイオンビーム４の一方の端部４ｂを所望の行形成分割帯２２に位置させた状態で（このときイオンビーム４のＹ方向の他方の端部４ａは例えば余り部２６に位置している）、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図８に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。
【００５８】
次に、図８中に矢印Ｂで示すように、基板１０をＹ方向にイオンビーム４のビーム幅Ｗ2 に等しいまたはほぼ等しい距離移動させて、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の一方の端部４ａを、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。そのようにすると基板４の他方の端部４ｂは、イオンビーム４のビーム幅Ｗ2 が前述したものであるので、ｐ行の行形成分割帯２２を挟んだ行形成分割帯２２に位置することになる。
【００５９】
なお、基板４に対するイオンビーム１０の上記または後記のような位置合わせは、例えば、人が行っても良いし、後述する制御装置１８を用いて行っても良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００６０】
次に、図８中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図７とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図９に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができる。
【００６１】
次に、図９中に矢印Ｄで示すように、基板１０をＹ方向にイオンビーム４のビーム幅Ｗ2 に等しいまたはほぼ等しい距離移動させて、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の一方の端部４ａを、直前のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。そのようにすると基板４の他方の端部４ｂは、イオンビーム４のビーム幅Ｗ2 が前述したものであるので、基板１０のＹ方向の幅が大きければｐ行の行形成分割帯２２を挟んだ行形成分割帯２２に位置することになる。基板１０のＹ方向の幅が小さければ、図９に示すように、基板１０外に位置することになる。
【００６２】
次に、図９中に矢印Ｅで示すように、基板１０をＸ方向（但し図８とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図９に示す三つ目のビーム照射領域３０を形成する３回目のビーム照射工程を実施する。これによって、図１０に示すように三つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその各連ね部３２を行形成分割帯２２にそれぞれ位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【００６３】
基板１０のＹ方向の幅が大きくてイオンビーム照射が終了していないセル２０の行が未だある場合は、上記のような動作を更に繰り返せば良い。
【００６４】
上記各連ね部３２において、隣り合う二つのビーム照射領域３０は、（ａ）図９、図１０に示す例のように隙間なく継ぎ合わされていても良いし、（ｂ）図１１に示す例のように隙間があっても良いし、（ｃ）図１２に示す例のように幾分重なっていても良い。但しいずれの場合も、連ね部３２は行形成分割帯２２に位置させる。その場合、連ね部３２は行形成分割帯２２のＹ方向の中央付近に位置させるのが好ましい。その方がセル２０への影響を避けやすいからである。以上のことは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００６５】
この明細書では、上記（ａ）〜（ｃ）の３状態を包含する意味で、「連ねる」、「連ね部」という表現を使用しているが、上記３状態を含む意味の下で、「継ぎ合わせる」、「つなぐ」、「継目」、「つなぎ目」、「合わせ目」等と言い換えても良い。
【００６６】
上記（ａ）の場合の連ね部３２付近のビーム電流密度分布の概略例を図１３に示す。連ね部３２が行形成分割帯２２に位置しているために、その両側のセル２０においてビーム電流密度に乱れが生じるのを防止することができることが分かる。
【００６７】
なお、上記各ビーム照射工程においては、上記実施形態のように基板１０をＸ方向に１回移動させる代わりに、必要とするイオンビーム照射量（例えばイオン注入量）を得る等のために、往復を含めて複数回移動させても良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００６８】
このイオンビーム照射方法によれば、複数のビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射してイオン注入等の処理を施すことができる。しかも、複数のビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させるので、連ね部３２の存在が、セル２０に対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。
【００６９】
更に、イオンビーム４のＹ方向の両端部４ａ、４ｂをマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部３２の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯２２の幅が小さい場合にも、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になる。
【００７０】
その結果、１枚の基板１０を分割処理しても、基板１０内の所要の処理領域であるセル２０の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板１０の処理が可能になる。
【００７１】
ひいては、イオン源２等の大型化を抑制することが可能になる。イオンビーム発生装置が後述するような構成のものである場合には、それの大型化を抑制することが可能になる（後述する他の実施形態においても同様）。質量分離マグネットを有している場合は、それの大型化を抑制することも可能になる。
【００７２】
なお、上記基板位置変更工程において、基板１０をＹ方向に移動させることによって、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができるので通常はそれで十分であるが、必要に応じて、基板１０をその面内で１８０度回転させることと、基板１０をＹ方向に移動させることとを行って、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させても良い。
【００７３】
また、上記ビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、必要に応じて、ビームモニタ１６を用いてイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布の測定を行ってその均一性を確認し、均一性が許容範囲内でなければ、イオン源２から発生させるイオンビーム４のＹ方向におけるビーム電流密度分布を均一化する前述した均一化制御を行うようにしても良い。そのようにすれば、基板１０上の全てのセル２０により均一なイオンビーム照射を行うことができる。後述する他の実施形態においても同様である。
【００７４】
第１の実施形態のイオンビーム照射装置を構成する場合の上記制御装置１８は、基板１０のＹ方向の位置を表す情報、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向両端部４ａ、４ｂの位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を複数回実施して、かつ上記基板位置変更工程を実施して、複数のビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有している。
【００７５】
制御装置１８に与えられる情報のより具体例を、図１、図６を参照して説明する。
【００７６】
基板１０のＹ方向の位置を表す情報は、基板駆動装置１４から与えられる。例えば、基板１０のＹ方向一端のＹ座標ｙ1 が与えられる。
【００７７】
マスク６を通過したイオンビーム４のＹ方向両端部４ａ、４ｂの位置を表す情報は、ビームモニタ１６から与えられる。例えば、当該両端部４ａ、４ｂのＹ座標Ｙ1 、Ｙ2 が与えられる。また、前述したように、マスク６の内側端６ａのＹ座標で代用しても良い。
【００７８】
基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報は、基板情報の一部として制御装置１８に与えられる。それには、例えば次の二つがある。次の（ａ）、（ｂ）のいずれの情報も、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報であると言うことができる。
【００７９】
（ａ）基板１０上での各行のセル２０のＹ方向両端のＹ座標ｙ2 、ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・が与えられる。
【００８０】
このＹ座標ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・は、各行形成分割帯２２のＹ方向両端のＹ座標をも表しているので、これらで各行形成分割帯２２のＹ方向の位置が分かる。各行形成分割帯２２の中央のＹ座標ｅ1 、ｅ2 ・・・が必要であれば、制御装置１８内において例えば次式の演算を行って求めても良い。
【００８１】
［数１］
ｅ1 ＝（ｙ3 −ｙ4 ）／２
ｅ2 ＝（ｙ5 −ｙ6 ）／２
・・・・
【００８２】
（ｂ）基板１０上の行形成分割帯２２の行数ｍ、各セル２０のＹ方向の幅ｂ、各行形成分割帯２２のＹ方向の幅ａ、Ｙ方向の余り部２６の幅ｃが与えられる。上記Ｙ座標ｙ1 とは反対側の余り部２８の幅ｄは必ずしも必要ではない。
【００８３】
これらの情報と上記基板１０のＹ方向一端のＹ座標ｙ1 とから、基板１０上での各行のセル２０のＹ方向両端の上記Ｙ座標ｙ2 、ｙ3 、ｙ4 、ｙ5 、ｙ6 ・・・を、例えば次式に従って算出することができるので、その演算を制御装置１８内で行うようにしても良い。その他は上記（ａ）の場合と同様である。
【００８４】
［数２］
ｙ2 ＝ｙ1 −ｃ
ｙ3 ＝ｙ2 −ｂ＝ｙ1 −ｃ−ｂ
ｙ4 ＝ｙ3 −ａ＝ｙ1 −ｃ−ｂ−ａ
・・・・
【００８５】
上記（ａ）または（ｂ）の情報は、例えば、制御装置１８に数値情報で入力しても良いし、上記情報を有するバーコード等を基板１０または基板収納カセット等に付けておいてその情報をリーダーで読み取って制御装置１８に与えても良い。また、必要な行形成分割帯２２の位置をカメラで読み取ってその位置情報を制御装置１８に与えても良い。
【００８６】
なお、制御装置１８には、必ずしも基板１０上の全ての行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報が与えられる必要はなく、少なくとも上記連ね部３２が位置する行形成分割帯２２の位置を表す情報が与えられれば良い。後述する他の実施形態においても同様である。
【００８７】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第１の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第１の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【００８８】
（２）第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第２の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、Ｙ方向のビーム幅が、半数以上の行のセルを含む寸法のイオンビームを用い、ビーム照射工程を２回行うものである。
【００８９】
図１４〜図１７は、第２の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置を説明するための図である。以下においては、上記第１の実施形態と同一または相当する部分には同一符号を付し、上記第１の実施形態との相違点を主体に説明する。
【００９０】
この実施形態では、上記第１の実施形態と違って、ｍが最小のときでもセル２０を挟む二つの行形成分割帯２２が存在するという条件を満たす必要はないので、ｍ、ｎは共に２以上の整数で良い。後述する第３の実施形態においても同様である。
【００９１】
この実施形態では、例えば図１４に示す例のように、Ｙ方向のビーム幅Ｗ2 が、上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含む寸法のイオンビーム４を用いる。図１４は、ｍ＝５、ビーム幅Ｗ2 が３行のセル２０を含む場合の例であるが、これに限られるものではない。
【００９２】
そして、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０の位置を変えてイオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させ、かつイオンビーム４のＹ方向の二つの端部４ａ、４ｂの内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂを、前記マスク６（図１、図２参照）でＸ方向に実質的に平行に整形する。
【００９３】
この場合、イオンビーム４の、上記端部４ｂとは反対側の端部４ａは、マスク６で整形しても良いし、整形しなくても良い。連ね部３２側に位置しないからである。また、当該端部４ａのＹ方向の位置は、上記ビーム幅Ｗ2 の条件を満たしていさえすれば、特定の位置に限定されない。例えば、図１４に示す例のように基板１０外に位置しても良いし、基板１０の端部に位置しても良いし、余り部２６に位置しても良い。端部４ａの位置情報を制御装置１８に与える必要もない。後述する第３の実施形態においても同様である。
【００９４】
図１４〜図１７に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図１４に示すように、必要に応じて基板１０をＹ方向に移動させてイオンビーム４の上記端部４ｂを所望の行形成分割帯２２に位置させた状態で、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１４に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。
【００９５】
次に、図１５中に矢印Ｒで示すように（またはその逆方向に）、基板１０を例えばその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させ、次いで図１６中に矢印Ｂで示すように基板１０をＹ方向に移動させることによって、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板位置変更工程を実施する。このとき、イオンビーム４の上記端部４ｂを、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置させる。この場合、基板１０を矢印Ｒで示すように回転させることと、矢印Ｂで示すように移動させることとは、同時に行っても良い。
【００９６】
次に、図１６中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図１４とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１７に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【００９７】
このイオンビーム照射方法によれば、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビームを照射してイオン注入等の処理を施すことができる。しかも、二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させるので、連ね部３２の存在が、セル２０に対する均一なイオンビーム照射に悪影響を及ぼすのを避けることができる。
【００９８】
更に、イオンビーム４のＹ方向の二つの端部の内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂをマスク６でＸ方向に実質的に平行に整形するので、そのように整形しない場合に比べて、連ね部３２の幅を小さくすることが可能になり、従って行形成分割帯２２の幅が小さい場合にも、連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になる。
【００９９】
その結果、１枚の基板１０を分割処理しても、基板１０内の所要の処理領域であるセル２０の処理に悪影響が及ぶのを防止することができ、それによってビーム幅よりも幅の大きい基板１０の処理が可能になる。
【０１００】
ひいては、イオン源２等の大型化を抑制することが可能になる。質量分離マグネットを有している場合は、その大型化を抑制することも可能になる。
【０１０１】
また、上記第１の実施形態と比べれば、マスク６（およびマスク駆動装置８を設けている場合はそれも）が、片側でも良いという利点がある。
【０１０２】
第２の実施形態のイオンビーム照射装置においては、上記イオン源２は、上記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅Ｗ1 のイオンビームを発生させるものとする。
【０１０３】
上記マスク６は、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも上記連ね部３２側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビーム４のＹ方向のビーム幅を上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含むビーム幅Ｗ2 に保って通過させるものとする。従って、マスク６は（マスク駆動装置８を設けている場合はそれも）、片側だけに設けておいても良い。
【０１０４】
上記基板駆動装置１４は、この実施形態の場合は、基板１０を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有するものとする。
【０１０５】
上記制御装置１８は、基板１０のＹ方向の位置を表す情報、当該基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４の連ね部３２側の端部４ｂの位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を２回実施して、かつ上記基板位置変更工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有している。この制御装置１８に与えられる情報のより具体例は、第１の実施形態の所で説明したものとほぼ同様であるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１０６】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第２の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第２の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【０１０７】
なお、イオンビーム４のＹ方向の両端部４ａ、４ｂを、マスク６でＸ方向に実質的に平行に整形しても良い。その場合は、上記基板位置変更工程において、基板１０を回転させずに、基板１０をＹ方向に移動させることによって、連ね部３２が行形成分割帯２２に位置するように基板１０の位置を変えても良い。これは、基板１０のＹ方向の両端部４ａ、４ｂを整形しているので、上記第１の実施形態の場合と同様に、基板１０を回転させなくても、イオンビーム４の両端部４ａ、４ｂを用いて二つのビーム照射領域３０を連ねることができるからである。この場合は、基板駆動装置１４において、基板１０を回転させる機能（例えば回転装置５２）を省略することが可能になる。
【０１０８】
（３）第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置
第３の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置は、簡単に言えば、基板がＹ方向の中央部に行形成分割帯の一つを有しており、Ｙ方向のビーム幅が、半数以上の行のセルを含む寸法のイオンビームを用い、ビーム照射工程を２回行うものである。
【０１０９】
図１８〜図２１は、第３の実施形態のイオンビーム照射方法およびイオンビーム照射装置を説明するための図である。第３の実施形態は第２の実施形態に似ているので、以下においては、上記第２の実施形態との相違点を主体に説明する。
【０１１０】
この実施形態は、例えば図１８に示す例のように、Ｙ方向の中央部に行形成分割帯２２の内の一つを有する基板１０にイオンビーム４を照射するものである。
【０１１１】
イオンビーム４としては、第２の実施形態の場合と同様に、Ｙ方向のビーム幅Ｗ2 が、上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含む寸法のイオンビーム４を用いる。図１８は、ｍ＝４、ビーム幅Ｗ2 が２行のセル２０を含む場合の例であるが、これに限られるものではない。
【０１１２】
そして、基板１０をＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上にビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつビーム照射工程の合間であってイオンビーム４が基板１０に当たっていない間に、基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させて、イオンビームを照射するセル２０の行を変更する基板回転工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて、全てのセル２０にイオンビーム４を照射する。しかも二つのビーム照射領域３０を連ねる連ね部３２を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させ、かつイオンビーム４のＹ方向の二つの端部４ａ、４ｂの内の少なくとも連ね部３２側に位置する端部４ｂを、前記マスク６（図１、図２参照）でＸ方向に実質的に平行に整形する。
【０１１３】
図１８〜図２１に示すイオンビーム照射方法をより詳しく説明すると、まず図１８に示すように、イオンビーム４の上記端部４ｂを基板中央の行形成分割帯２２に位置させた状態で、基板１０を矢印Ａで示すようにＸ方向に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図１９に示すビーム照射領域３０を形成するビーム照射工程を実施する。イオンビーム４の端部４ｂを基板中央の行形成分割帯２２に位置させることは、例えば、上記マスク６の位置調整によって行うことができる。基板１０をＹ方向に移動させることによって行うこともできるけれども、その場合は基板１０のＹ方向移動手段が必要になるので、マスク６によって行う方が簡単である。
【０１１４】
次に、図１９中に矢印Ｒで示すように（またはその逆方向に）、基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で１８０度回転させることによって、イオンビーム４を照射するセル２０の行を変更する基板回転工程を実施する。これによって、次のビーム照射工程で照射するイオンビーム４の上記端部４ｂは、先のビーム照射工程で形成したビーム照射領域３０のＹ方向の端部が位置する行形成分割帯２２に位置することになる。
【０１１５】
次に、図２０中に矢印Ｃで示すように、基板１０をＸ方向（但し図１８とは逆方向）に移動させながら基板１０にイオンビーム４を照射して基板１０上に図２１に示す二つ目のビーム照射領域３０を形成する２回目のビーム照射工程を実施する。これによって、二つのビーム照射領域３０を連ねることができる。しかもその連ね部３２を中央の行形成分割帯２２に位置させることができる。これによって、この実施形態の場合は、基板１０上の全てのセル２０にイオンビームを照射することができたので、イオンビーム照射が完了したことになる。
【０１１６】
このイオンビーム照射方法によれば、上記第２の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する効果と同様の効果を奏する。また、上記第２の実施形態と比べれば、基板１０をＹ方向に移動させなくて済むという利点がある。従って、上記基板駆動装置１４において、基板１０をＹ方向に移動させる機能（例えばＹ方向直進機構４６）を省略することが可能になる。
【０１１７】
第３の実施形態のイオンビーム照射装置においては、上記マスク６は、イオン源２からのイオンビーム４を、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも上記連ね部３２側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部３２側の端部を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させ、かつ当該イオンビーム４のＹ方向のビーム幅を上記ｍ行の半数以上の行のセル２０を含むビーム幅Ｗ2 に保って通過させるものとする。
【０１１８】
上記基板駆動装置１４は、基板１０をＹ方向に移動させる機能（例えばＹ方向直進機構４６）は有していなくても良く、基板１０をＸ方向に移動させる機能および基板１０をその中心部１０ａを中心にして基板面内で回転させる機能を有していれば良い。
【０１１９】
上記制御装置１８は、この実施形態の場合は、基板駆動装置１４を制御して、上記ビーム照射工程を２回実施して、かつ上記基板回転工程を実施して、二つのビーム照射領域３０を連ねて全てのセル２０にイオンビーム４を照射する制御を行う機能と、上記連ね部３２を基板中央部の行形成分割帯２２に位置させる制御を行う機能とを有していれば良い。
【０１２０】
この制御装置１８は、基板１０のＹ方向移動を制御しなくても良いので、Ｙ方向位置制御に必要な情報、例えば前述した基板１０のＹ方向の位置を表す情報、基板１０上の行形成分割帯２２のＹ方向の位置を表す情報およびマスク６を通過したイオンビーム４の端部の位置を表す情報は与えられなくても良い。
【０１２１】
上記のようなイオン源２、マスク６、基板駆動装置１４、制御装置１８等を備えている第３の実施形態のイオンビーム照射装置によれば、上記第３の実施形態のイオンビーム照射方法が奏する上記効果と同様の効果を奏する。
【０１２２】
（４）イオンビーム発生装置の例
Ｙ方向のビーム幅Ｗ1 が前述したような所定寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置は、例えば、（ａ）上記各実施形態のイオン源２のように、その出口から既に所定のビーム幅Ｗ1 のイオンビーム４を発生させるイオン源でも良いし、（ｂ）例えば特開２００６−１３９９９６号公報に記載されているように、扇状（具体的にはＹ方向に沿って扇状）に広がるイオンビームを発生させるイオン源と、このイオン源からのイオンビームを電界または磁界によって偏向させることによって当該イオンビームの広がりを抑制して、上記ビーム幅Ｗ1 のイオンビームを導出するビーム偏向手段とを備える構成のものでも良いし、（ｃ）例えば特許第３３５８３３６号公報に記載されているように、イオンビームを発生させるイオン源と、このイオン源からのイオンビームを電界または磁界によって走査（具体的にはＹ方向に沿って走査）して、上記ビーム幅Ｗ1 のイオンビームを導出するビーム走査手段とを備える構成のものでも良い。
【０１２３】
上記（ｂ）の場合、上記ビーム偏向手段は、イオンビームを平行ビーム化する機能を更に備えているのが好ましい。あるいは、上記ビーム偏向手段とは別に、その下流側に、イオンビームを平行ビーム化するビーム平行化手段を更に備えていても良い。上記（ｃ）の場合、上記ビーム走査手段の下流側に、イオンビームを平行ビーム化するビーム平行化手段を更に備えているのが好ましい。いずれも、イオンビームを平行ビーム化する方が、上記複数のビーム照射領域３０を連ねることや、その連ね部３２を行形成分割帯２２に位置させることが容易になるからである。
【０１２４】
イオンビーム発生装置が上記（ｂ）、（ｃ）の場合も、この発明によれば、上記（ａ）のイオン源の場合と同様の理由によって、その大型化を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】この発明に係るイオンビーム照射方法を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１中のマスクおよびイオンビームを矢印Ｐ方向に見て示す平面図である。
【図３】イオンビームのＹ方向のビーム電流密度分布の一例を示す図である。
【図４】基板駆動装置の一例を示す平面図である。
【図５】面内にマトリックス状に配列されたセルが形成されている基板の一例を示す平面図である。
【図６】基板、セル、イオンビーム等の位置関係の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図８に続く。
【図８】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図９に続く。
【図９】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１０に続く。
【図１０】第１の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【図１１】隣り合うイオンビーム照射領域の連ね部の他の例を示す図である。
【図１２】隣り合うイオンビーム照射領域の連ね部の更に他の例を示す図である。
【図１３】連ね部付近のビーム電流密度分布の概略例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１５に続く。
【図１５】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１６に続く。
【図１６】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１７に続く。
【図１７】第２の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【図１８】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図１９に続く。
【図１９】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図２０に続く。
【図２０】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、図２１に続く。
【図２１】第３の実施形態のイオンビーム照射方法および装置を説明するための図であり、イオンビーム照射が完了した状態を示す。
【符号の説明】
【０１２６】
２ イオン源
４ イオンビーム
４ａ、４ｂ 端部
６ マスク
８ マスク駆動装置
１０ 基板
１０ａ 中心部
１２ ホルダ
１４ 基板駆動装置
１６ ビームモニタ
１８ 制御装置
２０ セル
２２ 行形成分割帯
２４ 列形成分割帯
３０ ビーム照射領域
３２ 連ね部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、
複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項２】
前記基板位置変更工程において、前記基板をＹ方向に移動させて、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項１記載のイオンビーム照射方法。
【請求項３】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、
二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項４】
前記基板位置変更工程において、前記基板をその面内で１８０度回転させることと、前記基板をＹ方向に移動させることとを行って、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項３記載のイオンビーム照射方法。
【請求項５】
前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形し、
前記基板位置変更工程において、前記基板をＹ方向に移動させて、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項３記載のイオンビーム照射方法。
【請求項６】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして基板面内で１８０度回転させて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、
二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項７】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅に整形して通過させるマスクと、
前記基板をＸ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームのＹ方向両端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項８】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板を１８０度回転させかつＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項９】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項１０】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部側の端部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板をＸ方向に移動させる機能および前記基板をその中心部を中心にして基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして１８０度回転させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項１１】
前記イオンビーム発生装置は、
前記ビーム幅のイオンビームを発生させるイオン源である請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【請求項１２】
前記イオンビーム発生装置は、
扇状に広がるイオンビームを発生させるイオン源と、
前記イオン源からのイオンビームを偏向させることによって当該イオンビームの広がりを抑制して、前記ビーム幅のイオンビームを導出するビーム偏向手段とを備えている請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【請求項１３】
前記イオンビーム発生装置は、
イオンビームを発生させるイオン源と、
前記イオン源からのイオンビームを走査して、前記ビーム幅のイオンビームを導出するビーム走査手段とを備えている請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【請求項１】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、
複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項２】
前記基板位置変更工程において、前記基板をＹ方向に移動させて、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項１記載のイオンビーム照射方法。
【請求項３】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板の位置を変えて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、
二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項４】
前記基板位置変更工程において、前記基板をその面内で１８０度回転させることと、前記基板をＹ方向に移動させることとを行って、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項３記載のイオンビーム照射方法。
【請求項５】
前記イオンビームのＹ方向の両端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形し、
前記基板位置変更工程において、前記基板をＹ方向に移動させて、前記連ね部が前記行形成分割帯に位置するように前記基板の位置を変える請求項３記載のイオンビーム照射方法。
【請求項６】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射方法であって、
Ｙ方向のビ−ム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを用いて、
前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記イオンビームを照射して、前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、
かつ前記ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして基板面内で１８０度回転させて、前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、
二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する方法であり、
しかも前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、
かつ前記イオンビームのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも前記連ね部側に位置する端部を、マスクでＸ方向に実質的に平行に整形する、ことを特徴とするイオンビーム照射方法。
【請求項７】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍは３以上、ｎは２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、ｑ行（ｑは１≦ｑ≦ｍの整数）の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向の両端部が、ｐ行（ｐは１≦ｐ≦ｑかつｐ≦（ｍ−２）の整数）の前記セルを挟む二つの行形成分割帯にそれぞれ位置するビーム幅に整形して通過させるマスクと、
前記基板をＸ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームのＹ方向両端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を複数回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、複数の前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記複数のビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項８】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能ならびに基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板を１８０度回転させかつＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項９】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の両端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に、当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板のＹ方向の位置を表す情報、当該基板上の前記行形成分割帯のＹ方向の位置を表す情報および前記マスクを通過したイオンビームの後述する連ね部側の端部の位置を表す情報が与えられこれらの情報を用いて前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をＹ方向に移動させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板位置変更工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項１０】
互いに直交する２方向をＸ方向およびＹ方向とすると、面内に、Ｘ方向に伸びている行形成分割帯およびＹ方向に伸びている列形成分割帯を挟んでｍ行ｎ列（ｍ、ｎは共に２以上の整数）のマトリックス状に配列された複数のセルが形成されている基板であってそのＹ方向の中央部に前記行形成分割帯の内の一つを有する基板に、Ｘ方向の寸法よりもＹ方向の寸法が大きいイオンビームを照射するイオンビーム照射装置であって、
Ｙ方向のビーム幅が、前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含む寸法のイオンビームを発生させるイオンビーム発生装置と、
前記イオンビーム発生装置からのイオンビームを、そのＹ方向の二つの端部の内の少なくとも後述する連ね部側の端部がＸ方向に実質的に平行になるように整形すると共に当該連ね部側の端部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させ、かつ当該イオンビームのＹ方向のビーム幅を前記ｍ行の半数以上の行の前記セルを含むビーム幅に保って通過させるマスクと、
前記基板をＸ方向に移動させる機能および前記基板をその中心部を中心にして基板面内で回転させる機能を有する基板駆動装置と、
前記基板駆動装置を制御して、前記基板をＸ方向に移動させながら当該基板に前記マスクを通過したイオンビームを照射して前記基板上にビーム照射領域を形成するビーム照射工程を２回実施して、かつ当該ビーム照射工程の合間であって前記イオンビームが前記基板に当たっていない間に、前記基板をその中心部を中心にして１８０度回転させて前記イオンビームを照射する前記セルの行を変更する基板回転工程を実施して、二つの前記ビーム照射領域を連ねて、全ての前記セルに前記イオンビームを照射する制御を行う機能と、前記二つのビーム照射領域を連ねる連ね部を前記基板中央部の行形成分割帯に位置させる制御を行う機能とを有している制御装置とを備えていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項１１】
前記イオンビーム発生装置は、
前記ビーム幅のイオンビームを発生させるイオン源である請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【請求項１２】
前記イオンビーム発生装置は、
扇状に広がるイオンビームを発生させるイオン源と、
前記イオン源からのイオンビームを偏向させることによって当該イオンビームの広がりを抑制して、前記ビーム幅のイオンビームを導出するビーム偏向手段とを備えている請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【請求項１３】
前記イオンビーム発生装置は、
イオンビームを発生させるイオン源と、
前記イオン源からのイオンビームを走査して、前記ビーム幅のイオンビームを導出するビーム走査手段とを備えている請求項７、８、９または１０記載のイオンビーム照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−１３４９２３（Ｐ２００９−１３４９２３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８６２４（Ｐ２００７−３０８６２４）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（３０２０５４８６６）日新イオン機器株式会社 (161)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（３０２０５４８６６）日新イオン機器株式会社 (161)
【Ｆターム（参考）】
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