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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024102478
(43)【公開日】2024-07-31
(54)【発明の名称】ビームプロファイルモニタ
(51)【国際特許分類】
G01T 1/29 20060101AFI20240724BHJP
H01L 21/265 20060101ALI20240724BHJP
H01J 37/04 20060101ALI20240724BHJP
【ＦＩ】
G01T1/29 A
H01L21/265 T
H01L21/265 P
H01L21/265 603Z
H01J37/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023006383
(22)【出願日】2023-01-19
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 良典
【テーマコード（参考）】
2G188
5C101
【Ｆターム（参考）】
2G188BB12
2G188BB13
2G188BB14
2G188CC40
2G188DD13
2G188DD16
2G188DD22
2G188DD30
5C101AA25
5C101EE69
5C101EE75
5C101GG13
5C101GG15
5C101GG33
5C101JJ10
(57)【要約】
【課題】板部の交換頻度を低減させる。
【解決手段】ビームプロファイルモニタ１０は、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２と、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿う第１方向に沿って延在してイオンビームを透過するスリット１２Ｓと、を有する板部１２と、板部１２に対してイオンビームの照射源側とは反対側に配され、少なくとも一部がスリット１２Ｓに臨むファラデーカップ１１と、板部１２を第１方向に沿って移動させる移動装置１３と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】ビームプロファイルモニタ１０は、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２と、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿う第１方向に沿って延在してイオンビームを透過するスリット１２Ｓと、を有する板部１２と、板部１２に対してイオンビームの照射源側とは反対側に配され、少なくとも一部がスリット１２Ｓに臨むファラデーカップ１１と、板部１２を第１方向に沿って移動させる移動装置１３と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
主面と、前記主面に沿う第１方向に沿って延在してイオンビームを透過するスリットと、を有する板部と、
前記板部に対して前記イオンビームの照射源側とは反対側に配され、少なくとも一部が前記スリットに臨むファラデーカップと、
前記板部を前記第１方向に沿って移動させる移動装置と、を備えるビームプロファイルモニタ。
前記板部に対して前記イオンビームの照射源側とは反対側に配され、少なくとも一部が前記スリットに臨むファラデーカップと、
前記板部を前記第１方向に沿って移動させる移動装置と、を備えるビームプロファイルモニタ。
【請求項2】
前記板部は、前記スリットにおける前記第１方向についての長さが、前記ファラデーカップにおける前記第１方向についての長さよりも大きい請求項１記載のビームプロファイルモニタ。
【請求項3】
前記板部は、前記スリットが、前記主面に沿い且つ前記第１方向と交差する第２方向に沿って間隔を空けて複数が並んで配されており、
前記ファラデーカップは、前記第２方向に沿って複数が並んで配される請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
前記ファラデーカップは、前記第２方向に沿って複数が並んで配される請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
【請求項4】
前記板部は、前記第１方向に沿う第１辺部を有しており、
前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第１辺部に接するベルトと、前記ベルトに接していて回転に伴って前記ベルトを前記第１方向に沿って移動させるモータと、を有する請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第１辺部に接するベルトと、前記ベルトに接していて回転に伴って前記ベルトを前記第１方向に沿って移動させるモータと、を有する請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
【請求項5】
前記板部は、前記第１方向に沿う第２辺部を有しており、
前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第２辺部に接するガイド部を有する請求項４記載のビームプロファイルモニタ。
前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第２辺部に接するガイド部を有する請求項４記載のビームプロファイルモニタ。
【請求項6】
前記移動装置の駆動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記イオンビームが照射されるのに連動して前記板部を前記第１方向に沿って移動させる請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
前記制御部は、前記イオンビームが照射されるのに連動して前記板部を前記第１方向に沿って移動させる請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
【請求項7】
前記移動装置の駆動を制御する制御部と、
前記イオンビームの照射時間を計時するタイマと、を備え、
前記制御部は、前記タイマにより計時された前記イオンビームの照射時間が閾値に達すると、前記板部を前記第１方向に沿って移動させる請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
前記イオンビームの照射時間を計時するタイマと、を備え、
前記制御部は、前記タイマにより計時された前記イオンビームの照射時間が閾値に達すると、前記板部を前記第１方向に沿って移動させる請求項１または請求項２記載のビームプロファイルモニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書が開示する技術は、ビームプロファイルモニタに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ビームプロファイルモニタの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のビームプロファイルモニタは、イオンビーム源に対向する照射面を有し照射面におけるイオンビームの強度分布を計測する。イオンビームを遮ることなく照射面を囲む枠体と、枠体に固定されイオンビームが通過可能な複数のスリット孔を有する水冷された平板状の冷却支持板と、冷却支持板のイオンビーム源の背面側に位置し複数のスリット孔を通過したイオンビームの強度をそれぞれ独立に計測する複数のファラデーカップとを備える。ファラデーカップは、枠体の背面側から着脱可能に枠体に取付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２３５０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記した特許文献１に記載のビームプロファイルモニタでは、冷却支持板の照射面にボルト等で耐熱保護板を着脱可能に取り付けている。イオンビームの照射等に起因して耐熱保護板が損傷を受けた場合には、耐熱保護板を交換することができる。しかしながら、イオンビームは、耐熱保護板におけるスリット孔の縁部のうち特定の箇所に照射され続けるため、当該箇所の損傷が早く進行してしまい、耐熱保護板の交換頻度が高い、という問題があった。耐熱保護板は、真空環境下に設置されているため、交換の度に大気開放を行う必要があり、交換頻度が高いと、メンテナンスに要する時間が長くなり、生産性の低下を招いてしまう。
【0005】
本明細書に記載の技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、板部の交換頻度を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）本明細書に記載の技術に関わるビームプロファイルモニタは、主面と、前記主面に沿う第１方向に沿って延在してイオンビームを透過するスリットと、を有する板部と、前記板部に対して前記イオンビームの照射源側とは反対側に配され、少なくとも一部が前記スリットに臨むファラデーカップと、前記板部を前記第１方向に沿って移動させる移動装置と、を備える。
【0007】
（２）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（１）に加え、前記板部は、前記スリットにおける前記第１方向についての長さが、前記ファラデーカップにおける前記第１方向についての長さよりも大きくてもよい。
【0008】
（３）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（１）または上記（２）に加え、前記板部は、前記スリットが、前記主面に沿い且つ前記第１方向と交差する第２方向に沿って間隔を空けて複数が並んで配されており、前記ファラデーカップは、前記第２方向に沿って複数が並んで配されてもよい。
【0009】
（４）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（１）から上記（３）のいずれかに加え、前記板部は、前記第１方向に沿う第１辺部を有しており、前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第１辺部に接するベルトと、前記ベルトに接していて回転に伴って前記ベルトを前記第１方向に沿って移動させるモータと、を有してもよい。
【0010】
（５）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（４）に加え、前記板部は、前記第１方向に沿う第２辺部を有しており、前記移動装置は、前記第１方向に沿って延在していて前記第２辺部に接するガイド部を有してもよい。
【0011】
（６）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（１）から上記（５）のいずれかに加え、前記移動装置の駆動を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記イオンビームが照射されるのに連動して前記板部を前記第１方向に沿って移動させてもよい。
【0012】
（７）また、上記ビームプロファイルモニタは、上記（１）から上記（５）のいずれかに加え、前記移動装置の駆動を制御する制御部と、前記イオンビームの照射時間を計時するタイマと、を備え、前記制御部は、前記タイマにより計時された前記イオンビームの照射時間が閾値に達すると、前記板部を前記第１方向に沿って移動させてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本明細書に記載の技術によれば、板部の交換頻度を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】実施形態１に係るイオン注入装置の該着的な平断面図
【図2】実施形態１に係るイオン注入装置に備わるファラデーカップの正面図
【図3】実施形態１に係るイオン注入装置に備わる板部の正面図
【図4】実施形態１に係るイオン注入装置に備わるビームプロファイルモニタの正面図
【図6】実施形態１に係る板部が一方の端位置まで移動した状態を示す正面図
【図7】実施形態１に係る板部が他方の端位置まで移動した状態を示す正面図
【図8】実施形態１に係るイオン注入装置の電気的構成を示すブロック図
【図9】実施形態１に係る移動装置の制御に係るフローチャート
【図10】実施形態２に係るイオン注入装置の電気的構成を示すブロック図
【図11】実施形態２に係る移動装置の制御に係るフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図９によって説明する。本実施形態では、イオン注入装置１に用いられるビームプロファイルモニタ１０を例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。
実施形態１を図１から図９によって説明する。本実施形態では、イオン注入装置１に用いられるビームプロファイルモニタ１０を例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。
【0016】
イオン注入装置１は、処理対象の半導体基板Ｂに対してイオンビームを照射し、半導体基板Ｂに不純物イオンを注入（ドープ）することができる。半導体基板Ｂとしては、例えば液晶パネルを構成するアレイ基板等が挙げられる。アレイ基板には、例えば低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ：low-temperature poly silicon）からなる半導体膜が成膜されており、イオン注入装置１を用いて半導体膜のうちの活性層に不純物イオンが注入されるようになっている。
【0017】
イオン注入装置１は、図１に示すように、イオンビーム発生装置２と、基板移動部３と、ビームプロファイルモニタ１０と、を備える。イオンビーム発生装置２は、導入した原料ガスから得たイオンをプラズマ化し、イオンビームを発生させるための要素である。原料ガスとしては、例えばジボラン（Ｂ２Ｈ６）、フォスフィン（ＰＨ３）等が用いられる。原料ガスとしてジボラン等を用いた場合は、イオンビームとしてボロンビームが得られる。原料ガスとしてフォスフィン等を用いた場合は、イオンビームとしてリンビームが得られる。イオンビーム発生装置２は、イオン注入装置１に備わる処理室の外部に配されている。なお、図１では、イオンビームの進行方向を矢線にて図示している。
【0018】
基板移動部３は、図１に示すように、半導体基板Ｂを支持し、半導体基板Ｂを移動させるための要素である。基板移動部３は、イオン注入装置１に備わる処理室の内部に配されている。処理室は、真空ポンプ等によって真空状態に保たれている。基板移動部３は、処理室内において、イオンビーム発生装置２と正対する処理位置（第１位置）と、イオンビーム発生装置２に対して退避した退避位置（第２位置）と、を移動することができる。図１では、退避位置とされる半導体基板Ｂ及び基板移動部３を二点鎖線にて図示している。半導体基板Ｂ及び基板移動部３の移動方向は、イオンビームの進行方向（図面のＺ軸方向）に対して直交（交差）する方向（図面のＸ軸方向）となっている。半導体基板Ｂを支持した基板移動部３が処理位置に配された状態では、イオンビーム発生装置２からのイオンビームが半導体基板Ｂに照射されるようになっている。なお、処理室には、処理室外にあるイオンビーム発生装置２と、処理位置の基板移動部３と、の間となる位置に、イオンビームを透過する窓部が設けられている。窓部によって処理室の真空状態を維持しつつ、半導体基板Ｂに対するイオンビームの照射が可能とされる。
【0019】
ビームプロファイルモニタ１０は、図１に示すように、イオンビーム発生装置２から処理室内に向けて照射されたイオンビームの電流値を計測するための要素である。ビームプロファイルモニタ１０は、処理室の内部において、処理位置に配された半導体基板Ｂ及び基板移動部３に対してイオンビーム発生装置２側とは反対側に位置して配されている。ビームプロファイルモニタ１０は、半導体基板Ｂ及び基板移動部３が待機位置に配された状態では、イオンビーム発生装置２と正対する位置関係とされる。従って、半導体基板Ｂ及び基板移動部３が待機位置に配された状態では、イオンビーム発生装置２からのイオンビームがビームプロファイルモニタ１０に照射されるようになっている。
【0020】
ビームプロファイルモニタ１０は、図１に示すように、ファラデーカップ１１と、板部１２と、移動装置１３と、を備える。ファラデーカップ１１は、照射されたイオンビームの電流値を計測するための要素であり、電流計に接続されている。ファラデーカップ１１は、イオンビームの照射源側（図１の左側、イオンビーム発生装置２側）に向けて開口した箱型（有底箱型）をなしている。ファラデーカップ１１は、底部１１Ａと、底部１１Ａの外周端からイオンビームの照射源側に向けて延出する筒状部１１Ｂと、を有する。ファラデーカップ１１は、図２に示すように、正面から視た形状が横長の方形とされる。なお、図２には、イオンビームの照射範囲ＩＡが網掛け状にして図示されている。ファラデーカップ１１におけるＸ軸方向についての長さは、イオンビームの照射範囲ＩＡにおけるＸ軸方向についての長さよりも小さい。ファラデーカップ１１は、複数がＹ軸方向に沿って並んで配されている。複数のファラデーカップ１１は、個別にイオンビームの電流値を計測することができるよう、相互に電気的に独立している。複数のファラデーカップ１１によってイオンビームの電流値を計測することで、Ｙ軸方向についてイオンビームに係る電流値の分布を得ることが可能とされる。複数のファラデーカップ１１におけるＹ軸方向についての長さの合計は、イオンビームの照射範囲ＩＡにおけるＹ軸方向についての長さよりも小さい。
【0021】
板部１２は、図１に示すように、ファラデーカップ１１に対するイオンビームの照射量を制限するための要素である。板部１２は、ファラデーカップ１１に対してイオンビームの照射源側に隣り合って配されている。つまり、板部１２は、処理位置とされた半導体基板Ｂ及び基板移動部３と、ファラデーカップ１１と、の間に挟まれた配置とされる。言い換えると、ファラデーカップ１１は、板部１２に対してイオンビームの照射源側とは反対側に配されている。板部１２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿う一対の主面１２Ｆ１，１２Ｆ２を有する平板状をなしており、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２の法線方向がイオンビームの進行方向と一致している。板部１２は、一方の主面１２Ｆ１がイオンビーム発生装置２と対向し、他方の主面１２Ｆ２がファラデーカップ１１と対向して配されている。板部１２は、金属材料（例えばモリブデン等）等により構成され、照射されるイオンビームを遮ることが可能とされる。板部１２によってイオンビームを遮ることで、ファラデーカップ１１の温度上昇を抑制するとともに、ファラデーカップ１１に対する汚れの付着を抑制することができる。板部１２には、イオンビームの照射に伴って蓄積される熱を放出するため、水冷機構等が内蔵されていてもよい。
【0022】
板部１２は、図３に示すように、正面から視た形状が横長の方形であり、Ｘ軸方向に沿う第１辺部１２Ａ及び第２辺部１２Ｂが長辺であり、Ｙ軸方向に沿う第３辺部１２Ｃ及び第４辺部１２Ｄが短辺である。詳しくは、板部１２のうち、図３の下側の長辺が第１辺部１２Ａであり、図３の上側の長辺が第２辺部１２Ｂであり、図３の左側の短辺が第３辺部１２Ｃであり、図３の右側の短辺が第４辺部１２Ｄである。なお、図３には、イオンビームの照射範囲ＩＡが網掛け状にして図示されている。板部１２には、図１及び図３に示すように、イオンビームを透過するスリット１２Ｓが開口して設けられている。従って、ファラデーカップ１１は、少なくとも一部（底部１１Ａの一部）が板部１２のスリット１２Ｓに臨む配置とされる。つまり、板部１２のスリット１２Ｓと、ファラデーカップ１１の一部と、は、イオンビーム発生装置２から視てイオンビームの進行方向に沿う直線上に並ぶ配置となっている。従って、イオンビーム発生装置２から発せられたイオンビームは、一部が板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部によって遮られるものの、残りが板部１２のスリット１２Ｓを透過し、スリット１２Ｓに臨んで配されるファラデーカップ１１に照射されるようになっている。このように、板部１２によってファラデーカップ１１に対するイオンビームの照射量を制限することができる。
【0023】
スリット１２Ｓは、図１及び図３に示すように、板部１２の主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿うＸ軸方向（第１方向）に沿って延在し、正面から視て横長の方形とされる。スリット１２Ｓの開口幅（Ｙ軸方向についての寸法）は、ファラデーカップ１１の底部１１Ａの幅（Ｙ軸方向についての寸法）よりも小さい。スリット１２Ｓは、板部１２の主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿い且つＸ軸方向と直交（交差）するＹ軸方向（第２方向）に沿って複数が間隔を空けて並んで配されている。複数のスリット１２Ｓの配列間隔は、ほぼ一定とされる。板部１２におけるスリット１２Ｓの設置数は、ファラデーカップ１１の設置数と同一とされる。イオンビーム発生装置２から発せられたイオンビームは、Ｙ軸方向に沿って間隔を空けて並ぶ複数のスリット１２Ｓを透過すると、Ｙ軸方向に沿って並ぶ複数のファラデーカップ１１に照射される。このように、複数のファラデーカップ１１によってイオンビームの電流値を計測することができる。
【0024】
移動装置１３は、図４及び図５に示すように、板部１２を移動させるための要素である。なお、図４には、イオンビームの照射範囲ＩＡが網掛け状にして図示されている。移動装置１３は、板部１２をＸ軸方向、つまりスリット１２Ｓの延在方向に沿って移動させることができる。このようにすれば、板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部のうちの特定の箇所にイオンビームが照射され続けるのを避けることができる。これにより、板部１２の損傷が抑制され、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態が生じ難くなるので、板部１２の交換頻度を低減させることができる。板部１２を交換する際には、処理室を大気開放する必要があり、交換作業に掛かる時間が長くなりがちであることに鑑みると、板部１２の交換頻度が低減されれば、メンテナンスに起因するイオン注入装置１の停止期間が短く済み、生産性の向上を図る上で好適である、と言える。また、移動装置１３によって板部１２がＸ軸方向に沿って移動されても、複数のスリット１２Ｓと複数のファラデーカップ１１とのＹ軸方向についての位置関係には変動が生じ難い。これにより、移動装置１３によって板部１２をＸ軸方向に沿って移動させた場合でも、複数のスリット１２Ｓを透過したイオンビームが複数のファラデーカップ１１のそれぞれに適切に照射される。以上により、複数のファラデーカップ１１によるイオンビームの電流値の計測を安定的に行うことができる。
【0025】
板部１２は、図４に示すように、Ｘ軸方向についての長さが、ファラデーカップ１１におけるＸ軸方向についての長さよりも大きい。スリット１２ＳにおけるＸ軸方向についての長さは、板部１２におけるＸ軸方向についての長さよりも短いものの、ファラデーカップ１１におけるＸ軸方向についての長さよりも大きい。板部１２は、スリット１２Ｓが、ファラデーカップ１１をＸ軸方向について全長にわたって横切るよう配されている。また、板部１２は、Ｙ軸方向についての長さが、複数のファラデーカップ１１におけるＹ軸方向についての長さの合計よりも大きい。このようにすれば、移動装置１３によって板部１２をＸ軸方向に沿って移動させる際の移動ストロークを、スリット１２ＳにおけるＸ軸方向についての長さと、ファラデーカップ１１におけるＸ軸方向についての長さと、の差分に相当する距離に設定することができる。この移動ストロークの範囲内で移動装置１３によって板部１２をＸ軸方向に沿って移動させる限り、スリット１２Ｓにファラデーカップ１１が臨む配置を維持することができる。これにより、移動装置１３によって板部１２を移動させた場合でも、イオンビームの電流値を安定的に計測することができる。
【0026】
移動装置１３は、図４及び図５に示すように、ベルト１３Ａと、モータ１３Ｂと、ガイド部１３Ｃと、を備える。ベルト１３Ａは、Ｘ軸方向に沿って細長いフープ状をなしており、板部１２に対して図４及び図５の下側に配されている。ベルト１３Ａのうち、図４及び図５の上側部分の外面は、板部１２のうちの第１辺部１２Ａの端面に接している。ベルト１３Ａは、幅が板部１２の厚みよりも大きい。ベルト１３Ａは、Ｘ軸方向についての長さが板部１２の長さよりも大きい。従って、ベルト１３Ａは、板部１２の第１辺部１２Ａの端面における全幅及び全長にわたって接している。モータ１３Ｂは、ベルト１３ＡにおけるＸ軸方向についての一方の端部の内側に配されている。モータ１３Ｂは、外周面がベルト１３Ａの内面に接している。モータ１３Ｂは、正逆いずれの向きにも回転可能とされる。モータ１３Ｂが回転されると、ベルト１３Ａが時計回り方向または逆時計回り方向に移動されるようになっており、それに伴ってベルト１３Ａに接する板部１２がＸ軸方向に沿って図４の右側または左側に移動されるようになっている。
【0027】
ガイド部１３Ｃは、図４及び図５に示すように、Ｘ軸方向に沿って延在するレール状をなしており、板部１２に対してベルト１３Ａとは反対側、つまり図４及び図５の上側に配されている。ガイド部１３Ｃは、自身の延在方向と直交する向きの断面形状が、図４及び図５の下向きに開口した門型をなしており、その内側に板部１２のうちの第２辺部１２Ｂが嵌合されるようになっている。ガイド部１３Ｃの内壁面には、板部１２の第２辺部１２Ｂの端面及び両主面が接している。このようにすれば、モータ１３Ｂの駆動に伴って板部１２がＸ軸方向に沿って移動される動作を、第２辺部１２Ｂに接するガイド部１３Ｃによってガイドすることができる。これにより、板部１２がＸ軸方向と交差する方向にがたつき難くなるので、Ｘ軸方向に沿う板部１２の移動が円滑化される。
【0028】
移動装置１３は、図６に示すように、板部１２がＸ軸方向について一方の端位置に達すると、モータ１３Ｂをそれまでとは逆向き（図６の時計回り方向）に回転させ、板部１２をＸ軸方向について他方の端位置へ向けて移動させる。移動装置１３は、図７に示すように、板部１２がＸ軸方向について他方の端位置に達すると、モータ１３Ｂをそれまでとは逆向き（図６の反時計回り方向）に回転させ、板部１２をＸ軸方向について一方の端位置へ向けて移動させる。なお、図６及び図７には、イオンビームの照射範囲ＩＡが網掛け状にして図示されている。ベルト１３Ａは、板部１２がＸ軸方向についていずれの端位置に達した状態でも、板部１２の第１辺部１２Ａの端面に対して全幅及び全長にわたって接している。つまり、移動装置１３によって板部１２が移動される間、常にベルト１３Ａが板部１２の第１辺部１２Ａの端面に対して全幅及び全長にわたって接する。板部１２がＸ軸方向についていずれの端位置に達した状態であっても、スリット１２Ｓが、ファラデーカップ１１をＸ軸方向について全長にわたって横切る位置関係が維持されている。つまり、移動装置１３によって板部１２が移動される間、ファラデーカップ１１とスリット１２Ｓとが、正面（イオンビームの照射源側）から視て重畳する面積がほぼ一定とされる。
【0029】
次に、イオン注入装置１の電気的構成について図８のブロック図を用いて説明する。イオン注入装置１は、図８に示すように、移動装置１３の駆動を制御する移動制御部（制御部、第１制御部）２０と、イオンビーム発生装置２の駆動を制御するビーム制御部（第２制御部）３０と、を備える。移動制御部２０は、移動装置１３に備わるモータ１３Ｂを駆動し、モータ１３Ｂの回転の開始及び停止、モータ１３Ｂの回転速度、モータ１３Ｂの回転方向等を制御することができる。ビーム制御部３０は、イオンビーム発生装置２を駆動し、イオンビームの照射（発生）の開始及び停止、イオンビームのイオン種、イオンビームの照射量（発生量）等を制御することができる。移動制御部２０及びビーム制御部３０は、相互に接続されている。移動制御部２０は、接続されたビーム制御部３０によるイオンビーム発生装置２の制御に連動して、移動装置１３の駆動を制御することができる。例えば、移動制御部２０は、ビーム制御部３０によってイオンビーム発生装置２でのイオンビームの照射が開始されると、モータ１３Ｂを駆動（回転）させて板部１２をＸ軸方向に沿って移動させる。移動制御部２０は、ビーム制御部３０によってイオンビーム発生装置２でのイオンビームの照射が停止されると、モータ１３Ｂを停止させ、板部１２の移動を停止させる。なお、イオン注入装置１は、基板移動部３の駆動を制御するための基板移動制御部等も備える。
【0030】
続いて、移動制御部２０による移動装置１３の制御について図９のフローチャートを用いて説明する。移動制御部２０は、図９に示すように、ビーム制御部３０によってイオンビーム発生装置２でのイオンビームの照射が開始されているか否か、を判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の判定結果がＮＯであれば、ステップＳ１０に戻る。ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳであれば、移動制御部２０は、モータ１３Ｂを駆動し、板部１２ＡをＸ軸方向に沿って移動させる（ステップＳ１１）。移動制御部２０は、ビーム制御部３０によってイオンビーム発生装置２でのイオンビームの照射が停止されているか否か、を判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の判定結果がＮＯであれば、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳであれば、移動制御部２０は、モータ１３Ｂを停止させ、板部１２Ａの移動を停止させる（ステップＳ１３）。以上のように、本実施形態によれば、イオンビームが照射される間、移動制御部２０によって移動装置１３の駆動が制御されることで板部１２がＸ軸方向に沿って移動されるので、板部１２のうちの特定の箇所にイオンビームが照射され続ける事態を回避することができる。これにより、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態がより生じ難くなる。
【0031】
以上説明したように本実施形態のビームプロファイルモニタ１０は、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２と、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿う第１方向に沿って延在してイオンビームを透過するスリット１２Ｓと、を有する板部１２と、板部１２に対してイオンビームの照射源であるイオンビーム発生装置２側とは反対側に配され、少なくとも一部がスリット１２Ｓに臨むファラデーカップ１１と、板部１２を第１方向に沿って移動させる移動装置１３と、を備える。
【0032】
イオンビームは、板部１２のスリット１２Ｓを透過し、スリット１２Ｓに臨んで配されるファラデーカップ１１に照射される。ファラデーカップ１１によってイオンビームの電流値を計測することができる。移動装置１３は、板部１２をスリット１２Ｓの延在方向である第１方向に沿って移動させることができる。このようにすれば、板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部のうちの特定の箇所にイオンビームが照射され続けるのを避けることができる。これにより、板部１２の損傷が抑制され、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態が生じ難くなるので、板部１２の交換頻度を低減させることができる。
【0033】
また、板部１２は、スリット１２Ｓにおける第１方向についての長さが、ファラデーカップ１１における第１方向についての長さよりも大きい。移動装置１３によって板部１２が第１方向に沿って移動されても、スリット１２Ｓにファラデーカップ１１が臨む配置を維持し易くなる。これにより、移動装置１３によって板部１２を移動させた場合でも、イオンビームの電流値を安定的に計測することができる。
【0034】
また、板部１２は、スリット１２Ｓが、主面１２Ｆ１，１２Ｆ２に沿い且つ第１方向と交差する第２方向に沿って間隔を空けて複数が並んで配されており、ファラデーカップ１１は、第２方向に沿って複数が並んで配される。板部１２において第２方向に沿って間隔を空けて並ぶ複数のスリット１２Ｓを透過したイオンビームは、第２方向に沿って並ぶ複数のファラデーカップ１１に照射され、各ファラデーカップ１１によってイオンビームの電流値が計測される。移動装置１３によって板部１２が第１方向に沿って移動されても、複数のスリット１２Ｓと複数のファラデーカップ１１との第２方向についての位置関係には変動が生じ難い。これにより、移動装置１３によって板部１２を移動させた場合でも、各ファラデーカップ１１によるイオンビームの電流値の計測を安定的に行うことができる。
【0035】
また、板部１２は、第１方向に沿う第１辺部１２Ａを有しており、移動装置１３は、第１方向に沿って延在していて第１辺部１２Ａに接するベルト１３Ａと、ベルト１３Ａに接していて回転に伴ってベルト１３Ａを第１方向に沿って移動させるモータ１３Ｂと、を有する。移動装置１３に備わるモータ１３Ｂを回転させることで、ベルト１３Ａを第１方向に沿って移動させ、それに伴ってベルト１３Ａに第１辺部１２Ａが接する板部１２を第１方向に沿って移動させることができる。
【0036】
また、板部１２は、第１方向に沿う第２辺部１２Ｂを有しており、移動装置１３は、第１方向に沿って延在していて第２辺部１２Ｂに接するガイド部１３Ｃを有する。モータ１３Ｂの駆動に伴って板部１２が第１方向に沿って移動される動作を、第２辺部１２Ｂに接するガイド部１３Ｃによってガイドすることができる。これにより、板部１２が第１方向と交差する方向にがたつき難くなるので、第１方向に沿う板部１２の移動が円滑化される。
【0037】
また、移動装置１３の駆動を制御する移動制御部（制御部）２０を備え、移動制御部２０は、イオンビームが照射されるのに連動して板部１２を第１方向に沿って移動させる。このようにすれば、イオンビームが照射される間、移動制御部２０によって移動装置１３の駆動が制御されることで板部１２が第１方向に沿って移動されるので、板部１２のうちの特定の箇所にイオンビームが照射され続ける事態を回避することができる。これにより、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態がより生じ難くなる。
【0038】
【0039】
本実施形態に係るイオン注入装置１０１は、図１０に示すように、タイマ４０を備える。タイマ４０は、移動制御部１２０及びビーム制御部１３０の双方に接続されている。タイマ４０は、ビーム制御部１３０によりイオンビーム発生装置１０２が駆動されてイオンビームが照射される時間、つまりイオンビームの照射時間Ｔを計時することができる。移動制御部１２０は、タイマ４０により計時されたイオンビームの照射時間Ｔを参照することができる。また、イオン注入装置１０１は、イオンビームの照射時間Ｔに係る閾値Ｔｍａｘ等のデータを記憶するメモリを備える。なお、本実施形態では、移動制御部１２０及びビーム制御部１３０は、相互が直接的に接続されていない。
【0040】
移動制御部１２０による移動装置１１３の制御について図１１のフローチャートを用いて説明する。移動制御部１２０は、図１１に示すように、ビーム制御部１３０によってイオンビーム発生装置１０２でのイオンビームの照射が開始されているか否か、を判定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の判定結果がＮＯであれば、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳであれば、タイマ４０は、イオンビームの照射時間Ｔの計時を開始する（ステップＳ２１）。移動制御部１２０は、ビーム制御部１３０によってイオンビーム発生装置１０２でのイオンビームの照射が停止されているか否か、を判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳであれば、タイマ４０は、イオンビームの照射時間Ｔの計時を停止し（ステップＳ２３）、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２２の判定結果がＮＯであれば、移動制御部１２０は、タイマ４０により計時されたイオンビームの照射時間Ｔが、閾値Ｔｍａｘ以上であるか否か、を判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の判定結果がＮＯであれば、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳであれば、移動制御部１２０は、モータ１１３Ｂを駆動し、板部１２ＡをＸ軸方向に沿って移動させる（ステップＳ２５）。また、タイマ４０は、計時されたイオンビームの照射時間Ｔをリセットする（ステップＳ２６）。
【0041】
以上のように、移動制御部１２０は、タイマ４０により計時されたイオンビームの照射時間Ｔが閾値Ｔｍａｘに達すると、板部１２をＸ軸方向に沿って移動させている。ここで、イオンビームの照射に伴って板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部に蓄積されるダメージは、イオンビームの照射時間Ｔに比例する傾向にある。本実施形態では、イオンビームの照射時間Ｔに係る閾値Ｔｍａｘとして、イオンビームの照射に伴って板部１２に蓄積されるダメージが限界に達しないような数値を設定している。従って、イオンビームの照射時間Ｔが閾値Ｔｍａｘに達したとき、移動制御部１２０によって板部１２がＸ軸方向に沿って移動されるので、板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部のうちの特定の箇所において蓄積されるダメージが限界に達する前の段階で、当該箇所にイオンビームが照射されなくなる。これにより、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態がより生じ難くなる。
【0042】
以上説明したように本実施形態によれば、移動装置１１３の駆動を制御する移動制御部１２０と、イオンビームの照射時間Ｔを計時するタイマ４０と、を備え、移動制御部１２０は、タイマ４０により計時されたイオンビームの照射時間Ｔが閾値Ｔｍａｘに達すると、板部１２を第１方向に沿って移動させる。イオンビームの照射に伴って板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部に蓄積されるダメージは、イオンビームの照射時間Ｔに比例する傾向にある。イオンビームの照射が開始されてからタイマ４０により計時された照射時間Ｔが閾値Ｔｍａｘに達すると、移動制御部１２０によって移動装置１１３が制御されることで板部１２が第１方向に沿って移動される。このようにすれば、板部１２におけるスリット１２Ｓの縁部のうちの特定の箇所においてイオンビームの照射に伴って蓄積されるダメージが限界に達する前の段階で、当該箇所にイオンビームが照射されなくなる。これにより、スリット１２Ｓの幅が局所的に広がる事態がより生じ難くなる。
【0043】
＜他の実施形態＞
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
本明細書が開示する技術は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されず、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
【0044】
（１）ファラデーカップ１１におけるＸ軸方向についての長さを、板部１２におけるＸ軸方向についての長さとほぼ同じにしてもよい。
【0045】
（２）板部１２における正面から視た形状は、長方形以外にも正方形、台形、平行四辺形等であってもよい。
【0046】
（３）Ｙ軸方向についてのファラデーカップ１１及びスリット１２Ｓの並び数は、図示以外にも適宜に変更可能である。
【0047】
（４）板部１２のスリット１２Ｓと、ファラデーカップ１１の一部と、は、イオンビーム発生装置２，１０２から視てイオンビームの進行方向に沿う直線上に並ばない配置でもよい。その場合、例えば、イオンビーム発生装置２，１０２と板部１２との間にミラーを配置し、ミラーによりイオンビームを反射することで、イオンビームの進行方向を変更すればよい。
【0048】
（５）ビーム制御部２０，１２０及び移動制御部３０，１３０は、単一部品（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等）により構成されてもよい。
【0049】
（６）モータ１３Ｂ，１１３Ｂは、ベルト１３Ａの両端部に位置して一対が配されてもよい。また、モータ１３Ｂ，１１３Ｂの設置数は、３つ以上でもよい。
【0050】
（７）移動装置１３，１１３の具体的な構成は、図示以外にも適宜に変更可能である。
【符号の説明】
【0051】
２，１０２…イオンビーム発生装置（照射源）、１０…ビームプロファイルモニタ、１１…ファラデーカップ、１２…板部、１２Ａ…第１辺部、１２Ｂ…第２辺部、１２Ｆ１，１２Ｆ２…主面、１２Ｓ…スリット、１３，１１３…移動装置、１３Ａ…ベルト、１３Ｂ，１１３Ｂ…モータ、１３Ｃ…ガイド部、２０，１２０…移動制御部（制御部）、４０…タイマ、Ｔ…照射時間、Ｔｍａｘ…閾値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】