イオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法
【課題】自動制御により短時間でイオンビームのビーム電流を均一化する。
【解決手段】複数のビーム電流計測器１６を、複数のグループに分ける。各フィラメント３に流す電流を任意量変化させ、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、その各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメント３に流す電流を制御する。
【解決手段】複数のビーム電流計測器１６を、複数のグループに分ける。各フィラメント３に流す電流を任意量変化させ、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、その各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメント３に流す電流を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶ディスプレイや半導体装置の製造において、液晶ガラス基板や半導体基板にリン（Ｐ）やボロン（Ｂ）などの不純物を注入するために、イオン注入装置が用いられる。
図４にイオン注入装置の従来例を示す。このイオン注入装置５０は、内部に供給された材料ガスをプラズマ化し、このプラズマ５６からイオンビーム５８を引き出すイオン源５１と、このイオン源５１よりもイオンビーム５８の進行方向の下流側に設置され被処理物５９を収容する処理容器５２とを備えている。
【０００３】
イオン源５１は、内部でプラズマ５６を発生させるプラズマ生成容器５５と、プラズマ生成容器５５の内部に設置された複数（この例で３つ）のフィラメント５３を有する。フィラメント５３の各々には、互いに独立してフィラメント電源５４が接続されており、この各フィラメント電源５４から各フィラメント５３に対して、各フィラメント５３を加熱するための電流を互いに独立して流すことができる。このよう構成されたイオン源５１においては、各フィラメント５３から熱電子を放出し、プラズマ生成容器５５の内部で熱電子を材料ガスの分子に衝突させてプラズマ５６を発生させる。発生したプラズマ５６は、引出し電極系５７により引き出されるとともに所定のエネルギーまで加速される。
【０００４】
処理容器５２には、ガラス基板等の被処理物５９を載せてイオンビーム５８を横切る方向（図で紙面に垂直な方向）に移動可能な移動ステージ６０が設置されており、移動ステージ６０が移動することにより被処理物５９の表面全体にイオンビーム５８を照射することができる。
またこのイオン注入装置５０は、イオンビーム５８に交差する面内における複数位置においてイオンビーム５８のビーム電流を計測する複数のビーム電流計測器６１を備えている。各ビーム電流計測器６１は、例えばファラデーカップからなり、移動ステージ６０の移動方向と直角方向（図で左右方向）に配列されている。なお、上記の移動ステージ６０は、ビーム電流計測器６１によるイオンビーム５８のビーム電流の計測時には、イオンビーム５８を遮らない位置に移動する。
【０００５】
被処理物５９の面内におけるイオンの注入量を均一化するために、上記のイオンビーム５８のビーム電流は均一であることが要求される。従来、ビーム電流を均一にするために、ビーム電流計測器６１で計測したビーム電流値に応じて、ビーム電流が均一化するように各フィラメント５３に流す電流を調節していた。また、この均一化作業は、作業者がビームプロファイルを見て、マニュアル操作により、フィラメント５３へ流す電流を調整することにより行なっていた。このため、装置の状態により変化するビーム電流を常に均一な状態に維持するためには、常に作業者がビーム電流の状態を監視し均一化作業を行なう必要があった。
【０００６】
このような問題に鑑み、下記特許文献１では、イオンビームのビーム電流均一化作業を自動制御で行なう技術が提案されている。
図５を参照して、特許文献１に示されたイオン注入装置におけるイオンビームの均一性調整方法を説明する。
この均一性調整方法では、まず、各ビーム電流計測値によってビーム電流をそれぞれ計測し（この結果得られるのがビームプロファイルＡ）、全てのビーム電流の平均値（ＡＶＥ）を演算し、演算した平均値が設定値（ＳＥＴ）に対して許容範囲（ＳＴＰ）内にあるか否か判断し、ＳＴＰ内に無い場合、平均値が設定値に近づくように、全てのフィラメント電流を互いにほぼ同じ量だけ増減させる電流値制御ルーチンを行う。この結果、ビームプロファイルＢが得られる。次に、ビーム電流計測器をフィラメント５３の数にグループ分けし（この場合、グループ１，２，３）、ビーム電流の全計測値の中から最大値及び最小値を決定し、最大値が属するグループ（この場合、グループ１）に対応するフィラメント５３に流すフィラメント電流を減少させ、かつ最小値が属するグループ（この場合、グループ３）に対応するフィラメント５３に流すフィラメント電流を増加させる均一性制御ルーチンを行う。この結果、ビームプロファイルＣが得られる。この均一性調整方法では、上記の電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１５４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１のイオンビームの均一性調整方法では、上記の電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行うとしているが、実際には、所望の均一性を得るためには（特に均一性レベルを高くするほど）、上記の各ルーチンを何回も繰り返し行なう必要がある。このため、均一性調整作業に時間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、自動制御により短時間でイオンビームのビーム電流を均一化することができるイオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のイオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法は、以下の手段を採用する。
本発明は、材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器と、を備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置であって、前記フィラメント電源を制御する制御装置を備えるとともに、前記複数のビーム電流計測器は複数のグループに分けられており、前記制御装置は、（ａ）全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、前記フィラメント毎に、フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
また、本発明は、材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器、とを備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置における前記イオンビームの均一性調整方法であって、前記複数のビーム電流計測器を、複数のグループに分けておき、（ａ）ビーム電流取得手段が、全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、変化量取得手段が、前記フィラメント毎に、当該フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）電流制御手段が、前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記の装置及び方法では、各フィラメントに流す電流を任意量変化させ、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、その各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメントに流す電流を制御する。具体的には、上記の各変化量に基づいて、各フィラメントに流す電流の変化量に対する各グループの電流値の変化量の数理モデルを同定し、この数理モデルから、各フィラメントに対する各グループの重み係数を算出する。そして、この重み係数を用いて、各グループを設定値にするために各フィラメントに流すべき電流の調整量（増減量）を算出することができる。したがって、上記の調整量に従って、各フィラメントに流す電流を制御することにより、自動制御によりビーム電流を均一化することができる。また、上記の重み係数を用いることにより、ビーム電流を均一化するための各フィラメントの電流調整量が明確に定まるので、特許文献１の調整方法と異なり、調整作業は基本的に一回で済む。したがって、短時間でビーム電流を均一化することができる。
【００１２】
また、上記のイオン注入装置において、前記制御装置は、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
また、上記のイオンビーム調整方法において、平均変化量取得手段が、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、前記電流制御手段が、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
【００１３】
このように、求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、これを平均変化量として用いるので、均一性作業の回数を重ねる度に、上記の数理モデルにおける各変化量が真の値に近づくため、ビーム均一性が向上していく。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自動制御により短時間でイオンビームのビーム電流を均一化することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかるイオン注入装置１０の概略図である。
イオン注入装置１０は、内部で発生させたプラズマ７からイオンビーム８を引き出すイオン源１２と、このイオン源１２よりもイオンビーム８の進行方向の下流側に設置され被処理物１を収容する処理容器１４とを備えている
【００１７】
イオン源１２は、この例では、図示しない永久磁石によってプラズマ生成容器１３の内部にプラズマ７を閉じ込めるためのカスプ磁場を形成するバケット型イオン源１２であり、内部でプラズマ７を発生させるプラズマ生成容器１３と、プラズマ生成容器１３の内部に設置された複数（この例で４つ）のフィラメント３を有する。
なお、イオン源１２は、バケット型イオン源に限られず、他の形式のイオン源、例えば、カスプ磁場を用いない無磁場型イオン源や単一のマグネットコイルを用いるカウフマン型イオン源等であってもよい。
【００１８】
フィラメント３には、それぞれ、フィラメント電源１４が接続されており、この各フィラメント電源１４から各フィラメント３に対して、各フィラメント３を加熱するための電流（以下「フィラメント電流」という）を互いに独立して流すことができる。このよう構成されたイオン源１２においては、各フィラメント３から熱電子を放出し、プラズマ生成容器１３の内部で熱電子を材料ガスの分子に衝突させてプラズマ７を発生させる。発生したプラズマ７は、引出し電極系６により引き出されるとともに所定のエネルギーまで加速される。上記の材料ガスは、例えば、水素で希釈したフォスフィン（ＰＨ３）やジボラン（Ｂ２Ｈ６）等である。
【００１９】
処理容器１４には、ガラス基板等の被処理物１を載せてイオンビーム８を横切る方向（図で紙面に垂直な方向）に移動可能な移動ステージ５が設置されており、移動ステージ５が移動することにより被処理物１の表面全体にイオンビーム８を照射することができる。
【００２０】
図１に示したイオン注入装置１０は、非質量分離型であり、プラズマ生成容器１３と処理容器１４とが隣接して配置され、両者が相互に内部空間が連通するように連結されている。プラズマ生成容器１３と処理容器１４の内部は、処理容器１４に接続された図示しない真空排気装置によって一括して真空に排気される。なお、イオン注入装置１０は、質量分離型でもよく、この場合、プラズマ生成容器１３と処理容器１４の間にイオンビーム８の経路を囲む隔壁が配置され、相互に内部空間が連通するように、プラズマ生成容器１３、処理容器１４および上記の隔壁が連結される。
【００２１】
またこのイオン注入装置１０は、イオンビーム８に交差する面内における複数位置においてイオンビーム８のビーム電流を計測する複数のビーム電流計測器１６を備えている。各ビーム電流計測器１６は、例えばファラデーカップからなり、移動ステージ５の移動方向と直角方向（図で左右方向）に配列されている。ビーム電流計測器１６は例えば２０〜３０個程度設けられる。なお、上記の移動ステージ５は、ビーム電流計測器１６によるイオンビーム８のビーム電流の計測時には、イオンビーム８を遮らない位置に移動する。
【００２２】
イオン注入装置１０は、さらに、フィラメント電源１４を制御する制御装置１８を備えている。また、上記の複数のビーム電流計測器１６は複数のグループに分けられている。このグループは、複数のビーム電流計測器１６を、その配列方向の少なくとも１以上の個所で区切って、各区間内にあるビーム電流計測器１６の集合を一つのグループとしたものである。図３に示すように、本実施形態では、複数のビーム電流計測器１６が、グループ１からグループ４に分けられている。
【００２３】
図１に示すように、上記の制御装置１８は、ビーム電流取得手段１９と、変化量取得手段２０と、電流制御手段２１とを有し、以下の制御を行う。
制御装置１８は、（ａ）全てのフィラメント３に電流を流すようにフィラメント電源１４を制御して、複数のビーム電流計測器１６からイオンビーム８のビーム電流を取得し、（ｂ）各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値の平均値を各グループの電流値として、フィラメント３毎に、フィラメント３に流す電流を任意量変化させるようにフィラメント電源１４を制御して、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくようにフィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整する。
【００２４】
上記（ａ）の制御は、ビーム電流取得手段１９が行う。上記（ｂ）の制御は、変化量取得手段２０が行う。上記（ｃ）の制御は、電流制御手段２１が行う。なお、制御装置１８が備える中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、プログラム等が協働することによって、ビーム電流取得手段１９、変化量取得手段２０および電流制御手段２１のそれぞれの機能が実現される。
【００２５】
以下、図１に加え、図２及び図３をも参照して、上記の制御装置１８によって実行される均一性調整方法を具体的に説明する。図２は、制御装置１８による制御のフローチャートであり、図３は、均一性調整方法を説明する模式図である。ここで、各フィラメント３に１から４まで連続番号を付与しておく。
まず、全てのフィラメント３に所定のフィラメント電流を流して、イオンビーム８を出力し、各ビーム電流計測器１６で計測したビーム電流を取得する（Ｓ３１）。このとき、図３の符号Ａで示すようなビームプロファイルが得られたとする。
【００２６】
次に、Ｎ番のフィラメント３に流すフィラメント電流を任意量（例えば数μＡ）変化させる（Ｓ３２）。初期状態では、Ｎ＝１である。この場合、フィラメント電流の変化量は、フィラメント３間で同一でもよいし、異なっていてもよい。
次に、各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値について、変化前と変化後の平均値をそれぞれ計算し、その平均値の変化量を算出する（Ｓ３３）。ここで、「各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値の平均値」を「各グループの電流値」と定義する。図３に示す符号ＡＶＧ１〜４は、順にグループ１〜４の電流値を示している。
また、ステップＳ３３において取得した変化量をグループ毎に保存しておく（Ｓ３４）。
【００２７】
次に、Ｎが４であるか否かを判断し（Ｓ３５）、Ｎが４でない場合は、Ｎ番のフィラメント３のフィラメント電流を元（変化前）の電流に戻し、Ｎに１を加算し（Ｓ３７）、ステップＳ３２に戻る。
ステップＳ３５において、Ｎ＝４となったら、すなわち１番から４番のフィラメント３についての各グループの電流値の変化量を取得したら、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出する（Ｓ３８）。
【００２８】
ここで、変化させたいグループの変化量をΔＧ１〜ΔＧ４とし、調整すべき各フィラメント３の変化量をΔａ〜Δｄとし、ステップＳ３３において取得した各変化量をａＧ１〜ｄＧ４とすると、下記［数１］に示す行列式（１）を定義できる。この行列式（１）は、フィラメント３に流す電流の変化量に対する各グループの電流値の変化量の数理モデルである。また、［数１］を変換すると下記［数２］の行列式（２）が得られる。この行列式（２）から、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出することができる。
【００２９】
【数１】
【数２】
【００３０】
次に、ステップＳ３８で算出した重み係数に従って、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整する（Ｓ３９）。すなわち、図３に示すように、各グループの電流値ＡＶＧ１〜４を設定値Ｂに一致させるための各グループの電流値の変化量はΔＧ１〜ΔＧ４であり、上記の重み係数を用いて、各グループの電流値を設定値Ｂにするための各フィラメント電流の調整量（増減量）Δａ〜Δｄを算出し、この調整量に従って、各フィラメント電流を調整する。
【００３１】
次に、ビームプロファイルを測定し、所定の均一性範囲内にあるか否かを判断し（Ｓ４１）、均一性範囲内にあると判断した場合は、ステップＳ３８で取得した重み係数およびステップ３３で取得した変化量のデータを保存し（Ｓ４２）、終了する。ステップＳ４１でビーム電流が所定の均一性範囲内にないと判断した場合は、ステップＳ３１に戻る。なお、上記の一連のステップからなるルーチン（均一性制御ルーチン）を行なった場合、通常、ビーム電流は均一性範囲内となるため、均一性調整作業は、基本的に一回の均一性制御ルーチンで完了する。
【００３２】
このように、このイオン注入装置１０及びそのイオンビームの均一性調整方法によれば、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出し、この重み係数を用いて、各グループの電流値ＡＶＧ１〜４を設定値Ｂにするために各フィラメント３に流すべき電流の調整量（増減量）Δａ〜Δｄを算出し、算出した調整量Δａ〜Δｄに従って、各フィラメント電流を制御することにより、自動制御によりビーム電流を均一化することができる。また、上記の重み係数を用いることにより、ビーム電流を均一化するための各フィラメント電流の調整量が明確に定まるので、上述した特許文献１の調整方法と異なり、調整作業は基本的に一回で済む。したがって、短時間でビーム電流を均一化することができる。さらに、ビーム電流計測器１６及び分割するグループ数を多くすることにより、高分解能でビーム電流を均一化することができる。
【００３３】
また、上述した均一性調整作業を実施した後は、各フィラメント３に対する各グループの重み係数が分かっているので、正規の調整後における装置の稼働中にビーム均一性を再調整する必要が生じた場合に、各フィラメント３に対する各グループの電流値の変化量を求める演算、またそのためのビーム電流値の計測を再度行なうことなく、上記の重み係数に基づいて、各フィラメント電流を調整することにより、容易にビーム均一性を再調整することができる。なお、上記の特許文献１の方法では、装置稼働中にビーム均一性の再調整を行なう場合、再度、電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行う必要がある。
【００３４】
上述した実施形態において、各グループの電流値の変化量は、そのときの均一性制御ルーチンにおいて取得したもののみを使用したが、ステップＳ３３において新たに取得した変化量と以前の均一性制御ルーチンにおいて取得した対応する変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、各平均変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値Ｂに近づくようにフィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整するようにしてもよい。以前に取得した変化量は、１回分に限らず、複数回分でも良い。このように毎回取得した変化量を蓄積し、平均化していくことで、均一性作業の回数を重ねる度に、各グループの電流値の変化量が真の値に近づくため、ビーム均一性が向上していく。なお上記の各変化量の平均値を算出する処理は、制御装置１８の図示しない平均変化量取得手段が行い、各平均変化量に基づいて各フィラメント電流を調整する処理は電流制御手段２１が行う。
【００３５】
なお、上記の複数のフィラメント電源１４は、必ずしも別個のものである必要はなく、それらを一つにまとめて、各フィラメント３に互いに独立してフィラメント電流を流すことのできる一つのフィラメント電源としてもよい。
また、上記のフィラメント３の数、ビーム電流計測器１６の数、およびグループの数は、それぞれ実施形態に示した数に限定されず、任意の数とすることができる。
【００３６】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態にかかるイオン注入装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるイオン注入装置における制御装置による制御のフローチャートである。
【図３】本発明のイオンビームの均一性調整方法を説明する模式図である。
【図４】イオン注入装置の従来例を示す図である。
【図５】特許文献１のイオンビームの均一性調整方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 被処理物
３ フィラメント
５ 移動ステージ
６ 引出し電極系
７ プラズマ
８ イオンビーム
１０ イオン注入装置
１２ イオン源
１３ プラズマ生成容器
１４ フィラメント電源
１６ ビーム電流計測器
１８ 制御装置
１９ ビーム電流取得手段
２０ 変化量取得手段
２１ 電流制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶ディスプレイや半導体装置の製造において、液晶ガラス基板や半導体基板にリン（Ｐ）やボロン（Ｂ）などの不純物を注入するために、イオン注入装置が用いられる。
図４にイオン注入装置の従来例を示す。このイオン注入装置５０は、内部に供給された材料ガスをプラズマ化し、このプラズマ５６からイオンビーム５８を引き出すイオン源５１と、このイオン源５１よりもイオンビーム５８の進行方向の下流側に設置され被処理物５９を収容する処理容器５２とを備えている。
【０００３】
イオン源５１は、内部でプラズマ５６を発生させるプラズマ生成容器５５と、プラズマ生成容器５５の内部に設置された複数（この例で３つ）のフィラメント５３を有する。フィラメント５３の各々には、互いに独立してフィラメント電源５４が接続されており、この各フィラメント電源５４から各フィラメント５３に対して、各フィラメント５３を加熱するための電流を互いに独立して流すことができる。このよう構成されたイオン源５１においては、各フィラメント５３から熱電子を放出し、プラズマ生成容器５５の内部で熱電子を材料ガスの分子に衝突させてプラズマ５６を発生させる。発生したプラズマ５６は、引出し電極系５７により引き出されるとともに所定のエネルギーまで加速される。
【０００４】
処理容器５２には、ガラス基板等の被処理物５９を載せてイオンビーム５８を横切る方向（図で紙面に垂直な方向）に移動可能な移動ステージ６０が設置されており、移動ステージ６０が移動することにより被処理物５９の表面全体にイオンビーム５８を照射することができる。
またこのイオン注入装置５０は、イオンビーム５８に交差する面内における複数位置においてイオンビーム５８のビーム電流を計測する複数のビーム電流計測器６１を備えている。各ビーム電流計測器６１は、例えばファラデーカップからなり、移動ステージ６０の移動方向と直角方向（図で左右方向）に配列されている。なお、上記の移動ステージ６０は、ビーム電流計測器６１によるイオンビーム５８のビーム電流の計測時には、イオンビーム５８を遮らない位置に移動する。
【０００５】
被処理物５９の面内におけるイオンの注入量を均一化するために、上記のイオンビーム５８のビーム電流は均一であることが要求される。従来、ビーム電流を均一にするために、ビーム電流計測器６１で計測したビーム電流値に応じて、ビーム電流が均一化するように各フィラメント５３に流す電流を調節していた。また、この均一化作業は、作業者がビームプロファイルを見て、マニュアル操作により、フィラメント５３へ流す電流を調整することにより行なっていた。このため、装置の状態により変化するビーム電流を常に均一な状態に維持するためには、常に作業者がビーム電流の状態を監視し均一化作業を行なう必要があった。
【０００６】
このような問題に鑑み、下記特許文献１では、イオンビームのビーム電流均一化作業を自動制御で行なう技術が提案されている。
図５を参照して、特許文献１に示されたイオン注入装置におけるイオンビームの均一性調整方法を説明する。
この均一性調整方法では、まず、各ビーム電流計測値によってビーム電流をそれぞれ計測し（この結果得られるのがビームプロファイルＡ）、全てのビーム電流の平均値（ＡＶＥ）を演算し、演算した平均値が設定値（ＳＥＴ）に対して許容範囲（ＳＴＰ）内にあるか否か判断し、ＳＴＰ内に無い場合、平均値が設定値に近づくように、全てのフィラメント電流を互いにほぼ同じ量だけ増減させる電流値制御ルーチンを行う。この結果、ビームプロファイルＢが得られる。次に、ビーム電流計測器をフィラメント５３の数にグループ分けし（この場合、グループ１，２，３）、ビーム電流の全計測値の中から最大値及び最小値を決定し、最大値が属するグループ（この場合、グループ１）に対応するフィラメント５３に流すフィラメント電流を減少させ、かつ最小値が属するグループ（この場合、グループ３）に対応するフィラメント５３に流すフィラメント電流を増加させる均一性制御ルーチンを行う。この結果、ビームプロファイルＣが得られる。この均一性調整方法では、上記の電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行う。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１５４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１のイオンビームの均一性調整方法では、上記の電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行うとしているが、実際には、所望の均一性を得るためには（特に均一性レベルを高くするほど）、上記の各ルーチンを何回も繰り返し行なう必要がある。このため、均一性調整作業に時間がかかるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、自動制御により短時間でイオンビームのビーム電流を均一化することができるイオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のイオン注入装置及びそのイオンビームの均一性調整方法は、以下の手段を採用する。
本発明は、材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器と、を備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置であって、前記フィラメント電源を制御する制御装置を備えるとともに、前記複数のビーム電流計測器は複数のグループに分けられており、前記制御装置は、（ａ）全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、前記フィラメント毎に、フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
また、本発明は、材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器、とを備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置における前記イオンビームの均一性調整方法であって、前記複数のビーム電流計測器を、複数のグループに分けておき、（ａ）ビーム電流取得手段が、全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、変化量取得手段が、前記フィラメント毎に、当該フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）電流制御手段が、前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記の装置及び方法では、各フィラメントに流す電流を任意量変化させ、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、その各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメントに流す電流を制御する。具体的には、上記の各変化量に基づいて、各フィラメントに流す電流の変化量に対する各グループの電流値の変化量の数理モデルを同定し、この数理モデルから、各フィラメントに対する各グループの重み係数を算出する。そして、この重み係数を用いて、各グループを設定値にするために各フィラメントに流すべき電流の調整量（増減量）を算出することができる。したがって、上記の調整量に従って、各フィラメントに流す電流を制御することにより、自動制御によりビーム電流を均一化することができる。また、上記の重み係数を用いることにより、ビーム電流を均一化するための各フィラメントの電流調整量が明確に定まるので、特許文献１の調整方法と異なり、調整作業は基本的に一回で済む。したがって、短時間でビーム電流を均一化することができる。
【００１２】
また、上記のイオン注入装置において、前記制御装置は、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
また、上記のイオンビーム調整方法において、平均変化量取得手段が、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、前記電流制御手段が、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する。
【００１３】
このように、求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、これを平均変化量として用いるので、均一性作業の回数を重ねる度に、上記の数理モデルにおける各変化量が真の値に近づくため、ビーム均一性が向上していく。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自動制御により短時間でイオンビームのビーム電流を均一化することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかるイオン注入装置１０の概略図である。
イオン注入装置１０は、内部で発生させたプラズマ７からイオンビーム８を引き出すイオン源１２と、このイオン源１２よりもイオンビーム８の進行方向の下流側に設置され被処理物１を収容する処理容器１４とを備えている
【００１７】
イオン源１２は、この例では、図示しない永久磁石によってプラズマ生成容器１３の内部にプラズマ７を閉じ込めるためのカスプ磁場を形成するバケット型イオン源１２であり、内部でプラズマ７を発生させるプラズマ生成容器１３と、プラズマ生成容器１３の内部に設置された複数（この例で４つ）のフィラメント３を有する。
なお、イオン源１２は、バケット型イオン源に限られず、他の形式のイオン源、例えば、カスプ磁場を用いない無磁場型イオン源や単一のマグネットコイルを用いるカウフマン型イオン源等であってもよい。
【００１８】
フィラメント３には、それぞれ、フィラメント電源１４が接続されており、この各フィラメント電源１４から各フィラメント３に対して、各フィラメント３を加熱するための電流（以下「フィラメント電流」という）を互いに独立して流すことができる。このよう構成されたイオン源１２においては、各フィラメント３から熱電子を放出し、プラズマ生成容器１３の内部で熱電子を材料ガスの分子に衝突させてプラズマ７を発生させる。発生したプラズマ７は、引出し電極系６により引き出されるとともに所定のエネルギーまで加速される。上記の材料ガスは、例えば、水素で希釈したフォスフィン（ＰＨ３）やジボラン（Ｂ２Ｈ６）等である。
【００１９】
処理容器１４には、ガラス基板等の被処理物１を載せてイオンビーム８を横切る方向（図で紙面に垂直な方向）に移動可能な移動ステージ５が設置されており、移動ステージ５が移動することにより被処理物１の表面全体にイオンビーム８を照射することができる。
【００２０】
図１に示したイオン注入装置１０は、非質量分離型であり、プラズマ生成容器１３と処理容器１４とが隣接して配置され、両者が相互に内部空間が連通するように連結されている。プラズマ生成容器１３と処理容器１４の内部は、処理容器１４に接続された図示しない真空排気装置によって一括して真空に排気される。なお、イオン注入装置１０は、質量分離型でもよく、この場合、プラズマ生成容器１３と処理容器１４の間にイオンビーム８の経路を囲む隔壁が配置され、相互に内部空間が連通するように、プラズマ生成容器１３、処理容器１４および上記の隔壁が連結される。
【００２１】
またこのイオン注入装置１０は、イオンビーム８に交差する面内における複数位置においてイオンビーム８のビーム電流を計測する複数のビーム電流計測器１６を備えている。各ビーム電流計測器１６は、例えばファラデーカップからなり、移動ステージ５の移動方向と直角方向（図で左右方向）に配列されている。ビーム電流計測器１６は例えば２０〜３０個程度設けられる。なお、上記の移動ステージ５は、ビーム電流計測器１６によるイオンビーム８のビーム電流の計測時には、イオンビーム８を遮らない位置に移動する。
【００２２】
イオン注入装置１０は、さらに、フィラメント電源１４を制御する制御装置１８を備えている。また、上記の複数のビーム電流計測器１６は複数のグループに分けられている。このグループは、複数のビーム電流計測器１６を、その配列方向の少なくとも１以上の個所で区切って、各区間内にあるビーム電流計測器１６の集合を一つのグループとしたものである。図３に示すように、本実施形態では、複数のビーム電流計測器１６が、グループ１からグループ４に分けられている。
【００２３】
図１に示すように、上記の制御装置１８は、ビーム電流取得手段１９と、変化量取得手段２０と、電流制御手段２１とを有し、以下の制御を行う。
制御装置１８は、（ａ）全てのフィラメント３に電流を流すようにフィラメント電源１４を制御して、複数のビーム電流計測器１６からイオンビーム８のビーム電流を取得し、（ｂ）各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値の平均値を各グループの電流値として、フィラメント３毎に、フィラメント３に流す電流を任意量変化させるようにフィラメント電源１４を制御して、そのときの各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）各変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値に近づくようにフィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整する。
【００２４】
上記（ａ）の制御は、ビーム電流取得手段１９が行う。上記（ｂ）の制御は、変化量取得手段２０が行う。上記（ｃ）の制御は、電流制御手段２１が行う。なお、制御装置１８が備える中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、プログラム等が協働することによって、ビーム電流取得手段１９、変化量取得手段２０および電流制御手段２１のそれぞれの機能が実現される。
【００２５】
以下、図１に加え、図２及び図３をも参照して、上記の制御装置１８によって実行される均一性調整方法を具体的に説明する。図２は、制御装置１８による制御のフローチャートであり、図３は、均一性調整方法を説明する模式図である。ここで、各フィラメント３に１から４まで連続番号を付与しておく。
まず、全てのフィラメント３に所定のフィラメント電流を流して、イオンビーム８を出力し、各ビーム電流計測器１６で計測したビーム電流を取得する（Ｓ３１）。このとき、図３の符号Ａで示すようなビームプロファイルが得られたとする。
【００２６】
次に、Ｎ番のフィラメント３に流すフィラメント電流を任意量（例えば数μＡ）変化させる（Ｓ３２）。初期状態では、Ｎ＝１である。この場合、フィラメント電流の変化量は、フィラメント３間で同一でもよいし、異なっていてもよい。
次に、各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値について、変化前と変化後の平均値をそれぞれ計算し、その平均値の変化量を算出する（Ｓ３３）。ここで、「各グループ内におけるビーム電流計測器１６の電流計測値の平均値」を「各グループの電流値」と定義する。図３に示す符号ＡＶＧ１〜４は、順にグループ１〜４の電流値を示している。
また、ステップＳ３３において取得した変化量をグループ毎に保存しておく（Ｓ３４）。
【００２７】
次に、Ｎが４であるか否かを判断し（Ｓ３５）、Ｎが４でない場合は、Ｎ番のフィラメント３のフィラメント電流を元（変化前）の電流に戻し、Ｎに１を加算し（Ｓ３７）、ステップＳ３２に戻る。
ステップＳ３５において、Ｎ＝４となったら、すなわち１番から４番のフィラメント３についての各グループの電流値の変化量を取得したら、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出する（Ｓ３８）。
【００２８】
ここで、変化させたいグループの変化量をΔＧ１〜ΔＧ４とし、調整すべき各フィラメント３の変化量をΔａ〜Δｄとし、ステップＳ３３において取得した各変化量をａＧ１〜ｄＧ４とすると、下記［数１］に示す行列式（１）を定義できる。この行列式（１）は、フィラメント３に流す電流の変化量に対する各グループの電流値の変化量の数理モデルである。また、［数１］を変換すると下記［数２］の行列式（２）が得られる。この行列式（２）から、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出することができる。
【００２９】
【数１】
【数２】
【００３０】
次に、ステップＳ３８で算出した重み係数に従って、各グループの電流値が設定値に近づくように各フィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整する（Ｓ３９）。すなわち、図３に示すように、各グループの電流値ＡＶＧ１〜４を設定値Ｂに一致させるための各グループの電流値の変化量はΔＧ１〜ΔＧ４であり、上記の重み係数を用いて、各グループの電流値を設定値Ｂにするための各フィラメント電流の調整量（増減量）Δａ〜Δｄを算出し、この調整量に従って、各フィラメント電流を調整する。
【００３１】
次に、ビームプロファイルを測定し、所定の均一性範囲内にあるか否かを判断し（Ｓ４１）、均一性範囲内にあると判断した場合は、ステップＳ３８で取得した重み係数およびステップ３３で取得した変化量のデータを保存し（Ｓ４２）、終了する。ステップＳ４１でビーム電流が所定の均一性範囲内にないと判断した場合は、ステップＳ３１に戻る。なお、上記の一連のステップからなるルーチン（均一性制御ルーチン）を行なった場合、通常、ビーム電流は均一性範囲内となるため、均一性調整作業は、基本的に一回の均一性制御ルーチンで完了する。
【００３２】
このように、このイオン注入装置１０及びそのイオンビームの均一性調整方法によれば、各フィラメント３に対する各グループの重み係数を算出し、この重み係数を用いて、各グループの電流値ＡＶＧ１〜４を設定値Ｂにするために各フィラメント３に流すべき電流の調整量（増減量）Δａ〜Δｄを算出し、算出した調整量Δａ〜Δｄに従って、各フィラメント電流を制御することにより、自動制御によりビーム電流を均一化することができる。また、上記の重み係数を用いることにより、ビーム電流を均一化するための各フィラメント電流の調整量が明確に定まるので、上述した特許文献１の調整方法と異なり、調整作業は基本的に一回で済む。したがって、短時間でビーム電流を均一化することができる。さらに、ビーム電流計測器１６及び分割するグループ数を多くすることにより、高分解能でビーム電流を均一化することができる。
【００３３】
また、上述した均一性調整作業を実施した後は、各フィラメント３に対する各グループの重み係数が分かっているので、正規の調整後における装置の稼働中にビーム均一性を再調整する必要が生じた場合に、各フィラメント３に対する各グループの電流値の変化量を求める演算、またそのためのビーム電流値の計測を再度行なうことなく、上記の重み係数に基づいて、各フィラメント電流を調整することにより、容易にビーム均一性を再調整することができる。なお、上記の特許文献１の方法では、装置稼働中にビーム均一性の再調整を行なう場合、再度、電流値制御ルーチンと均一性制御ルーチンを少なくとも一回ずつ行う必要がある。
【００３４】
上述した実施形態において、各グループの電流値の変化量は、そのときの均一性制御ルーチンにおいて取得したもののみを使用したが、ステップＳ３３において新たに取得した変化量と以前の均一性制御ルーチンにおいて取得した対応する変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、各平均変化量に基づいて、各グループの電流値が設定値Ｂに近づくようにフィラメント電源１４を制御して、各フィラメント電流を調整するようにしてもよい。以前に取得した変化量は、１回分に限らず、複数回分でも良い。このように毎回取得した変化量を蓄積し、平均化していくことで、均一性作業の回数を重ねる度に、各グループの電流値の変化量が真の値に近づくため、ビーム均一性が向上していく。なお上記の各変化量の平均値を算出する処理は、制御装置１８の図示しない平均変化量取得手段が行い、各平均変化量に基づいて各フィラメント電流を調整する処理は電流制御手段２１が行う。
【００３５】
なお、上記の複数のフィラメント電源１４は、必ずしも別個のものである必要はなく、それらを一つにまとめて、各フィラメント３に互いに独立してフィラメント電流を流すことのできる一つのフィラメント電源としてもよい。
また、上記のフィラメント３の数、ビーム電流計測器１６の数、およびグループの数は、それぞれ実施形態に示した数に限定されず、任意の数とすることができる。
【００３６】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態にかかるイオン注入装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるイオン注入装置における制御装置による制御のフローチャートである。
【図３】本発明のイオンビームの均一性調整方法を説明する模式図である。
【図４】イオン注入装置の従来例を示す図である。
【図５】特許文献１のイオンビームの均一性調整方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 被処理物
３ フィラメント
５ 移動ステージ
６ 引出し電極系
７ プラズマ
８ イオンビーム
１０ イオン注入装置
１２ イオン源
１３ プラズマ生成容器
１４ フィラメント電源
１６ ビーム電流計測器
１８ 制御装置
１９ ビーム電流取得手段
２０ 変化量取得手段
２１ 電流制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器と、を備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置であって、
前記フィラメント電源を制御する制御装置を備えるとともに、前記複数のビーム電流計測器は複数のグループに分けられており、
前記制御装置は、（ａ）全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、前記フィラメント毎に、フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器、とを備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置における前記イオンビームの均一性調整方法であって、
前記複数のビーム電流計測器を、複数のグループに分けておき、
（ａ）ビーム電流取得手段が、全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、
（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、変化量取得手段が、前記フィラメント毎に、当該フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、
（ｃ）電流制御手段が、前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とするイオンビームの均一性調整方法。
【請求項４】
平均変化量取得手段が、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、
前記電流制御手段が、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、請求項３記載のイオンビームの均一性調整方法。
【請求項１】
材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器と、を備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置であって、
前記フィラメント電源を制御する制御装置を備えるとともに、前記複数のビーム電流計測器は複数のグループに分けられており、
前記制御装置は、（ａ）全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、前記フィラメント毎に、フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、（ｃ）前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
材料ガスをプラズマ化するための熱電子を放出する複数のフィラメントと、各フィラメントに互いに独立に電流を流す少なくとも一つのフィラメント電源と、前記プラズマから引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測する複数のビーム電流計測器、とを備え、前記イオンビームを被処理物に照射するイオン注入装置における前記イオンビームの均一性調整方法であって、
前記複数のビーム電流計測器を、複数のグループに分けておき、
（ａ）ビーム電流取得手段が、全てのフィラメントに電流を流すように前記フィラメント電源を制御して、前記複数のビーム電流計測器からイオンビームのビーム電流を取得し、
（ｂ）前記各グループ内における前記ビーム電流計測器の電流計測値の平均値を前記各グループの電流値として、変化量取得手段が、前記フィラメント毎に、当該フィラメントに流す電流を任意量変化させるように前記フィラメント電源を制御して、そのときの前記各グループの電流値の変化量をそれぞれ求め、
（ｃ）電流制御手段が、前記各変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、ことを特徴とするイオンビームの均一性調整方法。
【請求項４】
平均変化量取得手段が、前記（ｂ）において求めた各変化量と以前に取得した対応する各変化量の平均値を、変化量毎にそれぞれ算出し、
前記電流制御手段が、算出した前記各変化量の平均値をそれぞれ平均変化量として、該各平均変化量に基づいて、前記各グループの電流値が設定値に近づくように前記フィラメント電源を制御して、前記各フィラメントに流す電流を調整する、請求項３記載のイオンビームの均一性調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２９３７２４（Ｐ２００８−２９３７２４Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３６１６９（Ｐ２００７−１３６１６９）
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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