(57)【要約】【課題】  直線運動を処理室内に導入しなくても、ホルダをイオンビームの走査方向と交差する方向に往復直線駆動することができるイオンビーム照射装置を提供する。【解決手段】  このイオンビーム照射装置は、アーム５２、６４を伸縮させてホルダ１０を往復直線駆動する伸縮駆動機構１２４ａと、当該機構１２４ａを旋回中心軸８６を中心にして往復旋回させる旋回駆動機構１２６とを備えている。更に、旋回角度θ、基準伸縮長さＬ、伸縮長さＬA に関して、ＬA ｃｏｓθ＝Ｌなる関係を満たすように伸縮駆動機構１２４ａおよび旋回駆動機構１２６を制御する制御装置を備えている。【選択図】  図２
2006236746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ方向に走査されるイオンビームを、処理室内において、ホルダに保持された基板に照射する構成のイオンビーム照射装置であって、
前記ホルダを支持するアームを有していて当該アームを伸縮させてホルダを往復直線駆動する伸縮駆動機構と、
前記伸縮駆動機構を、前記ホルダの中心に垂直なホルダ中心軸から離れた所にありかつホルダ中心軸に実質的に平行な旋回中心軸を中心にして所定角度範囲内で往復旋回させる旋回駆動機構と、
前記ホルダ中心軸と旋回中心軸とを最短距離で結ぶ旋回方向線と前記Ｘ方向に平行な基準線との成す角度を旋回角度θとし、旋回角度θが０度のときの前記ホルダ中心軸と旋回中心軸との間の最短距離を基準伸縮長さＬとし、任意の旋回角度θのときの前記ホルダ中心軸と旋回中心軸との間の最短距離を伸縮長さＬA としたとき、
ＬA ｃｏｓθ＝Ｌ
なる関係またはそれと実質的に等価の関係を満たすように前記伸縮駆動機構および前記旋回駆動機構を制御する制御装置とを備えていて、ホルダをＸ方向と交差する方向に往復直線駆動するように構成されていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
【請求項２】
前記ホルダを、前記旋回方向線の旋回方向と逆方向に前記旋回角度θと同じ角度回転させて、ホルダの姿勢を一定に保つ手段を更に備えている請求項１記載のイオンビーム照射装置。
【請求項３】
前記旋回駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして往復回転可能な回転テーブルと、当該回転テーブルを前記のように往復回転させる旋回用モータとを備えており、
前記伸縮駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして前記回転テーブルに対して往復旋回可能な第１アームと、当該第１アームを前記のように往復旋回させるアーム伸縮用モータと、前記ホルダを支持するものであって前記第１アームに往復旋回可能に取り付けられていて第１アームと腕の長さが実質的に等しい第２アームと、前記第１アームの旋回による力を第２アームに伝達して、前記回転テーブルに対する第１アームの旋回角度の２倍の旋回角度だけ第２アームを第１アームに対して逆方向に旋回させる動力伝達機構とを備えており、
前記制御装置は、前記旋回用モータおよび前記アーム伸縮用モータを制御するものである請求項１または２記載のイオンビーム照射装置。
【請求項４】
前記旋回駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして往復回転可能な回転テーブルと、当該回転テーブルを前記のように往復回転させる旋回用モータとを備えており、
前記伸縮駆動機構は、前記回転テーブルに固定された可逆転式のアーム伸縮用モータと、前記ホルダを支持する伸縮アームと、前記アーム伸縮用モータの回転運動を直線運動に変換して前記伸縮アームを伸縮させる動力変換機構とを備えており、
前記制御装置は、前記旋回用モータおよび前記アーム伸縮用モータを制御するものである請求項１または２記載のイオンビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、イオンビームを電界または磁界によって走査すると共に、それと交差する方向に基板を機械的に走査する、いわゆるハイブリッドスキャン方式のイオンビーム照射装置に関する。このイオンビーム照射装置は、例えばイオン注入装置である。
【背景技術】
【０００２】
この種のイオンビーム照射装置の第１の従来技術として、イオンビームをＸ方向（例えば水平方向。以下同様）に電界または磁界によって走査して処理室内に導くと共に、基板（例えば半導体ウェーハ。以下同様）を保持するホルダをＸ方向と直交するＹ方向（例えば垂直方向。以下同様）に機械的にかつ直線的に走査（往復直線駆動）する構成のものがある（例えば、特許文献１の図９等参照）。
【０００３】
しかし、この第１の従来技術の場合、特許文献１の第２頁にも詳述されているように、直線運動を処理室内に導入する必要があり、この場合は空気の巻き込みやパーティクル発生が起こりやすく真空シールが難しいという課題がある。
【０００４】
上記課題を解決した第２の従来技術として、図７に示すように、イオンビーム２を電界または磁界によってＸ方向に走査して処理室内に導くと共に、基板４およびそれを保持するホルダ（図示省略。図１等のホルダ１０参照）を、アーム６を用いて回転軸８を中心にして矢印Ａに示すように円弧を描くように機械的に走査して、基板４をほぼＹ方向に走査する構成のものがある（例えば、特許文献１の図８等参照）。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−７０２９８号公報（図８、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記第２の従来技術によれば、直線運動を処理室内に導入する必要がないので、真空シールが容易になるけれども、次のような別の課題がある。
【０００７】
即ち、図７を参照して、基板４は回転軸８を中心にして半径ＲでほぼＹ方向に円弧状に走査されるので、第１の従来技術のようにＹ方向に直線的に走査する場合と違って、基板４の走査に伴って、Ｘ方向における基板４とイオンビーム２との相対的な位置が距離ｄだけずれる。このずれｄは、上記半径Ｒと基板４の直径とによって決まる。
【０００８】
イオンビーム２のビーム電流密度分布はＸ方向において必ずしも完全に均一ではなく、基板４をＹ方向に直線的に走査しても基板４の面内において注入量分布等の特性に幾らかの不均一性が生じる恐れがあるけれども、上記ずれｄが生じると、この注入量分布等の特性のパターンは複雑になる。その結果、基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性が複雑化し、当該特性の解析や改善対策等が難しくなる。
【０００９】
そこでこの発明は、直線運動を処理室内に導入しなくても、ホルダをイオンビームの走査方向と交差する方向に往復直線駆動することができるイオンビーム照射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】
この発明に係るイオンビーム照射装置は、Ｘ方向に走査されるイオンビームを、処理室内において、ホルダに保持された基板に照射する構成のイオンビーム照射装置であって、前記ホルダを支持するアームを有していて当該アームを伸縮させてホルダを往復直線駆動する伸縮駆動機構と、前記伸縮駆動機構を、前記ホルダの中心に垂直なホルダ中心軸から離れた所にありかつホルダ中心軸に実質的に平行な旋回中心軸を中心にして所定角度範囲内で往復旋回させる旋回駆動機構と、前記ホルダ中心軸と旋回中心軸とを最短距離で結ぶ旋回方向線と前記Ｘ方向に平行な基準線との成す角度を旋回角度θとし、旋回角度θが０度のときの前記ホルダ中心軸と旋回中心軸との間の最短距離を基準伸縮長さＬとし、任意の旋回角度θのときの前記ホルダ中心軸と旋回中心軸との間の最短距離を伸縮長さＬA としたとき、下記数１の関係またはそれと実質的に等価の関係を満たすように前記伸縮駆動機構および前記旋回駆動機構を制御する制御装置とを備えていて、ホルダをＸ方向と交差する方向に往復直線駆動するように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
［数１］
ＬA ｃｏｓθ＝Ｌ
【００１２】
このイオンビーム照射装置によれば、上記伸縮駆動機構によるホルダの往復直線駆動と、上記旋回駆動機構による上記伸縮駆動機構の旋回駆動とを組み合わせて制御することによって、ホルダをイオンビームの走査方向であるＸ方向と交差する方向に往復直線駆動することができる。従って、直線運動を処理室内に導入しなくて済む。
【００１３】
前記ホルダを、前記旋回方向線の旋回方向と逆方向に前記旋回角度θと同じ角度回転させて、ホルダの姿勢を一定に保つ手段を更に備えていても良い。それによって、機械的走査時のホルダおよび基板の姿勢を一定に保つことができる。
【００１４】
この発明に係るイオンビーム照射装置においては、例えば、前記旋回駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして往復回転可能な回転テーブルと、当該回転テーブルを前記のように往復回転させる旋回用モータとを備えており、前記伸縮駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして前記回転テーブルに対して往復旋回可能な第１アームと、当該第１アームを前記のように往復旋回させるアーム伸縮用モータと、前記ホルダを支持するものであって前記第１アームに往復旋回可能に取り付けられていて第１アームと腕の長さが実質的に等しい第２アームと、前記第１アームの旋回による力を第２アームに伝達して、前記回転テーブルに対する第１アームの旋回角度の２倍の旋回角度だけ第２アームを第１アームに対して逆方向に旋回させる動力伝達機構とを備えており、前記制御装置は、前記旋回用モータおよび前記アーム伸縮用モータを制御するものである。
【００１５】
また、この発明に係るイオンビーム照射装置においては、例えば、前記旋回駆動機構は、前記旋回中心軸を中心にして往復回転可能な回転テーブルと、当該回転テーブルを前記のように往復回転させる旋回用モータとを備えており、前記伸縮駆動機構は、前記回転テーブルに固定された可逆転式のアーム伸縮用モータと、前記ホルダを支持する伸縮アームと、前記アーム伸縮用モータの回転運動を直線運動に変換して前記伸縮アームを伸縮させる動力変換機構とを備えており、前記制御装置は、前記旋回用モータおよび前記アーム伸縮用モータを制御するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、上記伸縮駆動機構によるホルダの往復直線駆動と、上記旋回駆動機構による上記伸縮駆動機構の旋回駆動とを組み合わせて制御することによって、ホルダをイオンビームの走査方向であるＸ方向と交差する方向に往復直線駆動することができる。従って、直線運動を処理室内に導入しなくて済む。しかも、ホルダおよび基板を直線的に走査することができるので、それらを円弧状に走査する場合に比べて、基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性が複雑化するのを防止することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、機械的走査時のホルダおよび基板の姿勢を一定に保つことができるので、基板の姿勢が変化することによる不具合発生をも防止することができる、という更なる効果を奏する。例えば、基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性の均一性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（１）第１の実施形態
図１は、この発明に係るイオンビーム照射装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。図２は、図１のＰ視概略図である。図３は、チルト用モータ周りの一例を示す図であり、後述する第２の実施形態にも共通するものである。
【００１９】
このイオンビーム照射装置は、Ｘ方向に走査（例えば平行走査）されるイオンビーム２を、図３に示す処理室容器（真空容器）１２内である処理室１３内において、ホルダ１０に保持された基板４に照射して、イオン注入等の処理を施すよう構成されている。図１、図２中に示す支持軸１６は、図３に示す支持軸１６につながっている。後述する第２の実施形態においても同様である。
【００２０】
図１および図２に示す機構は、中空の支持軸１６によって処理室１３内に支持されている。支持軸１６は、図３に示すように、処理室容器１２外に設けられた可逆転式のチルト用モータ１４によって、矢印Ｂに示すように往復回転させられる。この支持軸１６の中心軸８４は、ホルダ１０に保持される基板４の表面の中心を通るように設計されている。このような構成によって、図６に示すように、イオンビーム２に対する基板４の角度（これをチルト角または注入角と呼ぶ）ψ（プサイ）を変えるチルト機構１２２を構成している。なお、支持軸１６が処理室容器１２を貫通する部分には軸受１８および真空シール用のパッキン２０が設けられている。
【００２１】
処理室１３内における支持軸１６の先端部には、耐真空ケース２２が取り付けられている。この耐真空ケース２２には、ホルダ１０を支持する中空のアーム５２、６４を有していて当該アーム５２、６４を伸縮させてホルダ１０を矢印Ｆ（図２参照）に示すように往復直線駆動する伸縮駆動機構１２４ａと、当該伸縮駆動機構１２４ａを、ホルダ１０の中心に垂直なホルダ中心軸９０から離れた所にありかつホルダ中心軸９０に実質的に平行な旋回中心軸８６を中心にして矢印Ｃに示すように所定角度範囲内で往復旋回させる旋回駆動機構１２６とが支持されている。
【００２２】
旋回駆動機構１２６は、旋回中心軸８６を中心にして矢印Ｃに示すように往復回転可能な回転テーブル２８と、この回転テーブル２８をプーリ３０、タイミングベルト３２およびプーリ３４を介して前記のように往復回転させる可逆転式の旋回用モータ３６とを備えている。旋回用モータ３６は耐真空ケース２２に固定されている。タイミングベルト３２等の代わりに、リンク機構等の他の動力伝達機構を用いても良い。
【００２３】
なお、支持軸１６、耐真空ケース２２、アーム５２、６４の内側は処理室容器１２外の大気圧側に通じており、処理室１３内におけるそれらの外側は真空雰囲気にある。従って、回転テーブル２８や回転軸６２等の回転部は軸受（符号９６で代表）によって軸支されると共に、パッキン（符号９８で代表）によって真空シールされている。後述する第２の実施形態においても同様である。
【００２４】
伸縮駆動機構１２４ａは、この例では、可逆転式のアーム伸縮用モータ４２、中空の第１アーム５２、中空の第２アーム６４および動力伝達機構１２８等を備えていて、アーム５２、６４を伸縮させてホルダ１０を矢印Ｆに示すように往復直線駆動するものである。  
【００２５】
詳述すると、第１アーム５２は、その根元部に中空の回転軸５０が取り付けられていて、回転テーブル２８に対して矢印Ｃに示すように往復旋回可能に軸支されている。この第１アーム５２は、回転軸５０、プーリ４８、タイミングベルト４６およびプーリ４４を介して、アーム伸縮用モータ４２によって前記のように往復旋回させられる。アーム伸縮用モータ４２は、支持板４０および複数本の柱３８を介して回転テーブル２８に支持されているので、回転テーブル２８と共に回転する。タイミングベルト４６等の代わりに、リンク機構等の他の動力伝達機構を用いても良い。
【００２６】
第２アーム６４は、その根元部に中空の回転軸６２が取り付けられていて、第１アーム５２の先端部に、当該第１アーム５２に対して矢印Ｄに示すように往復旋回可能に軸支されている。この第２アーム６４の先端部に、この例では回転軸８２を介して、前記ホルダ１０が矢印Ｅに示すように往復回転可能に軸支されている。
【００２７】
図２も参照して、第１アーム５２の腕の長さ（より具体的には旋回中心軸８６と８８間の距離）Ｌ1 と、第２アーム６４の腕の長さ（より具体的には旋回中心軸８８とホルダ中心軸９０間の距離）Ｌ2 とは、互いに実質的に等しくしている。
【００２８】
第１アーム５２の根元部内には、耐真空ケース２２に固定された軸５４に固定された固定プーリ５６と、前記回転軸６２に固定されたプーリ６０と、両プーリ５６、６０間を連結するタイミングベルト５８が設けられている。プーリ５６の直径はプーリ６０よりも２倍大きく（但し図１では簡略化して両者をほぼ同一直径に描いている）、両者の回転比は１対２である。即ち、プーリ５６が１回転したとするとプーリ６０は２回転する関係にある。このような構成によって、図２も参照して、回転テーブル２８に対する第１アーム５２の旋回角度φ1 の２倍の旋回角度φ2 だけ第２アーム６４を第１アーム５２に対して逆方向に旋回させる動力伝達機構１２８を構成している。この動作については後で更に説明する。
【００２９】
更にこの例では、耐真空ケース２２に固定された可逆転式のツイスト用モータ６６と、その回転軸６８に固定されたプーリ７０と、前記回転軸６２と同軸の回転軸７６と、その両端に固定されたプーリ７４および７８と、前記回転軸８２に固定されたプーリ８０と、両プーリ７０、７４間を連結するタイミングベルト７２と、両プーリ７８、８０間を連結するタイミングベルト７９とを備えている。プーリ７０と７４の回転比は１対１、プーリ７８と８０の回転比も１対１である。このような構成によって、ホルダ１０を矢印Ｅに示すように往復回転させるツイスト機構１３０を構成している。
【００３０】
更にこの例では、上記チルト用モータ１４、旋回用モータ３６、アーム伸縮用モータ４２およびツイスト用モータ６６を制御する制御装置１２０を備えている。これによる制御内容は後述する。制御装置１２０は、後述する第２の実施形態では、チルト用モータ１４、旋回用モータ３６、アーム伸縮用モータ１０６およびツイスト用モータ１１４を制御する。
【００３１】
この実施形態の動作例を、主に図１および図２を参照して、以下に説明する。
【００３２】
まず伸縮駆動機構１２４ａの動作について説明すると、アーム伸縮用モータ４２によって第１アーム５２を回転テーブル２８に対して（耐真空ケース２２に対してではない）例えば時計方向にφ1 度旋回させると、第１アーム５２から見ると固定プーリ５６は反時計方向にφ1 度だけ相対的に回転したことになり、タイミングベルト５８で連結しているプーリ６０は、第１アーム５２から見ると反時計方向に２φ1 度回転したことになる。２倍となるのはプーリ５６と６０の回転比が前述したように１対２だからである。このことと、両アーム５２、６４の腕の長さＬ1 とＬ2 とが互いに等しいことにより、アーム５２、６４は伸縮動作を行い、第２アーム６４の先端部に支持されたホルダ１０は、第１アーム５２の旋回中心軸８６に対して矢印Ｆに示すように放射状に往復直線駆動される。
【００３３】
なお、アーム伸縮用モータ４２は回転テーブル２８に固定されているため、旋回用モータ３６によって回転テーブル２８を回転させても、上記アーム５２、６４の伸縮動作に影響を与えることはない。即ち、アーム５２、６４の上記伸縮動作と、下記の旋回動作とは、機構上はそれぞれ独立した動作となる。
【００３４】
次に旋回駆動機構１２６の動作について説明すると、旋回用モータ３６によって回転テーブル２８を往復回転させると、回転テーブル２８に支持されている上記伸縮駆動機構１２４ａ等は、ホルダ１０と共に、旋回中心軸８６を中心にして所定角度範囲内で往復旋回させられる。
【００３５】
次に制御装置１２０による制御について説明すると、図２に示すように、ホルダ中心軸９０と旋回中心軸８６とを最短距離で結ぶ旋回方向線９４と、前記Ｘ方向に平行な基準線９２との成す角度を旋回角度θとし、θが０度のときのホルダ中心軸と旋回中心軸８６との間の最短距離を基準伸縮長さＬとし、任意の旋回角度θのときのホルダ中心軸９０と旋回中心軸８６との間の最短距離を伸縮長さＬA としたとき、制御装置１２０は、前述した数１の関係またはそれと実質的に等価（換言すれば、数学的に等価）の関係を満たすように、伸縮駆動機構１２４ａ（より具体的にはそのアーム伸縮用モータ４２）および旋回駆動機構１２６（より具体的にはその旋回用モータ３６）を制御する。
【００３６】
以上の動作および制御によって、図２中に実線および鎖線で示すように、即ち矢印Ｇで示すように、ホルダ１０を前記Ｘ方向と交差する方向の直線１００上で往復直線駆動することができる。この直線１００の方向は、即ちホルダ１０を往復直線駆動する方向は、前記チルト角ψが０度の場合は前記Ｙ方向であり、チルト角ψが０度よりも大きい場合はホルダ１０の基板保持面１０ａに平行な方向である（図６参照）。
【００３７】
従って、このイオンビーム照射装置によれば、直線運動を処理室１３内に導入しなくて済む。その結果、直線運動を処理室内に導入する場合の課題、例えば前述した空気の巻き込みやパーティクルの発生を起こりにくくして、真空シールを容易にすることができる。  
【００３８】
しかも、ホルダ１０および基板４を直線的に走査することができるので、それらを円弧状に走査する場合と違って、走査による前記ずれｄ（図７参照）が生じることはなく、従って基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性が複雑化するのを防止することができる。その結果、イオンビーム照射特性の解析や改善対策等が容易になる。
【００３９】
次に、その他の動作について説明すると、ツイスト機構１３０のツイスト用モータ６６を回転させることによって、前記タイミングベルト７２、７９等を介して、ホルダ１０および基板４を矢印Ｅのように回転させることができる。これによって、基板４のオリエンテーションフラット４ａ（図７参照）の位置（角度）を変更することができる。
【００４０】
また、ホルダ１０および基板４を所定角度ずつ回転させながら基板４にイオンビームを照射してイオン注入（ステップ注入）等の処理を施すことができる。
【００４１】
更に、ツイスト用モータ６６を回転させずにその回転軸６８の位置を保持（固定）しておくこともできる。この場合は、プーリ７０はあたかも固定プーリのようになり、アーム伸縮用モータ４２によって第１アーム５２を例えば時計方向に所定の角度（これをα度とする）旋回させると、第１アーム５２から見るとプーリ７０は反時計方向にα度だけ相対的に回転したことになり、このプーリ７０とタイミングベルト７２を介して１対１の回転比で連結しているプーリ７４は、第１アーム５２から見ると反時計方向にα度だけ回転したことになり、このプーリ７４と回転軸７６を介して連結しているプーリ７８およびそれとタイミングベルト７９を介して１対１の回転比で連結しているプーリ８０ひいてはホルダ１０も反時計方向にα度回転する。
【００４２】
これによって、アーム５２、６４の伸縮動作および旋回動作に関係なく、即ちホルダ１０の走査位置に関係なく、ホルダ１０および基板４を、前記旋回方向線９４の旋回方向と逆方向に前記旋回角度θと同じ角度回転させて、ホルダ１０の姿勢を常に一定に保つことができる。即ち、ホルダ１０に保持された基板４の姿勢（例えばそのオリエンテーションフラット４ａの位置）を常に一定に保つことができる。即ちこの実施形態では、ツイスト機構１３０が、ホルダ１０の姿勢を一定に保つ手段を兼ねることができるようにしている。
【００４３】
上記のようにして、機械的走査時のホルダ１０および基板４の姿勢を一定に保つことによって、基板４の姿勢が変化することによる不具合発生をも防止することができる。例えば、基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性の均一性をより向上させることができる。
【００４４】
チルト機構１２２の動作について説明すると、チルト用モータ１４を回転させて支持軸１６およびそれに支持された上記伸縮駆動機構１２４ａ、旋回駆動機構１２６等の全体を回転させることによって、図６に示すチルト角ψを変更することができる。チルト角ψを０度よりも大きくしても、ホルダ１０は矢印Ｇに示すようにその基板保持面１０ａに実質的に平行に走査されるので、基板４がイオンビーム２の進行方向において前後に移動しない。その結果、イオンビーム２の進行に伴ってビームサイズが変化していてもその影響を受けるのを防止して、基板面内における注入量分布等のイオンビーム照射特性の均一性低下を防止することができる。
【００４５】
（２）第２の実施形態
図４は、この発明に係るイオンビーム照射装置の他の実施形態を部分的に示す断面図である。図５は、図４のＱ視概略図である。上記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、以下においては上記第１の実施形態との相違点を主体に説明する。
【００４６】
旋回駆動機構１２６の構成および動作は、上記第１の実施形態の場合と実質的に同じであるので、重複説明を省略する。
【００４７】
伸縮駆動機構１２４ｂは、回転テーブル２８に固定された可逆転式のアーム伸縮用モータ１０６と、ホルダ１０を支持する伸縮アーム１１２と、アーム伸縮用モータ１０６の矢印Ｈに示すような回転運動を直線運動に変換して伸縮アーム１１２を矢印Ｊに示すように伸縮させる動力変換機構１３２とを備えている。
【００４８】
より具体的には、この例では、回転テーブル２８に中空の支持アーム１０４が固定されており、その中にアーム伸縮用モータ１０６が固定されている。この支持アーム１０４の先端部に、軸受１１７および真空シール用のパッキン１１８を介して、伸縮アーム１１２が往復直線運動可能に挿通されている。
【００４９】
アーム伸縮用モータ１０６の回転軸にはボールねじ１０８が結合されて伸縮アーム１１２中に通されており、このボールねじ１０８と螺合するボールナット１１０が伸縮アーム１１２の根元部に固定されており、これらによって前記動力変換機構１３２を構成している。
【００５０】
伸縮アーム１１２の先端部には、可逆転式のツイスト用モータ１１４が固定されており、その回転軸８２にホルダ１０が固定されている。ツイスト用モータ１１４は耐真空ケース１１６内に収納されている。
【００５１】
この実施形態の動作例を、上記第１の実施形態との相違点を主体に説明する。
【００５２】
まず旋回駆動機構１２６の動作について説明すると、旋回用モータ３６によって回転テーブル２８を往復回転させると、回転テーブル２８に支持されている上記伸縮駆動機構１２４ｂ等は、ホルダ１０と共に、旋回中心軸８６を中心にして所定角度範囲内で往復旋回させられる。このときのアーム１０４、１１２等の旋回角度θは、取りも直さず、前記旋回方向線９４と前記基準線９２との成す角度である。
【００５３】
次に伸縮駆動機構１２４ｂの動作について説明すると、アーム伸縮用モータ１０６を往復回転させることによって、伸縮アーム１１２ひいてはそれに支持されたホルダ１０は、回転テーブル２８の旋回中心軸８６に対して矢印Ｊに示すように放射状に往復直線駆動される。
【００５４】
そして制御装置１２０は、前記旋回角度θ、基準伸縮長さＬおよび伸縮長さＬA に基づいて、前述した数１またはそれと実質的に等価の関係を満たすように、伸縮駆動機構１２４ｂ（より具体的にはそのアーム伸縮用モータ１０６）および旋回駆動機構１２６（より具体的にはその旋回用モータ３６）を制御する。
【００５５】
以上の動作および制御によって、図５中に実線および鎖線で示すように、即ち矢印Ｇで示すように、ホルダ１０を前記Ｘ方向と交差する方向の直線１００上で往復直線駆動することができる。
【００５６】
チルト機構１２２によってチルト角ψを変更する動作は、上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００５７】
ホルダ１０および基板４を回転させて、基板４のオリエンテーションフラット４ａの位置（角度）を変更することや、ステップ注入を行うことは、ツイスト用モータ１１４の回転を利用して行うことができる。
【００５８】
またこの実施形態では、前記旋回角度θに基づいて制御装置１２０によってツイスト用モータ１１４を制御することよって、ホルダ１０を、前記旋回方向線９４（これはこの実施形態ではアーム１０４、１１２の中心線と同じである）の旋回方向と逆方向に前記旋回角度θと同じ角度回転させて、ホルダ１０およびそれに保持された基板４の姿勢を一定に保つようにしている。即ちこの実施形態では、ツイスト用モータ１１４と制御装置１２０とが、ホルダ１０の姿勢を一定に保つ手段を構成している。
【００５９】
なお、上記実施形態では、Ｘ方向が水平方向、Ｙ方向が垂直方向の場合を例に説明したが、この発明はそれに限られるものではなく、Ｘ、Ｙは他の方向、例えばＸ方向が垂直方向、Ｙ方向が水平方向でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に係るイオンビーム照射装置の一実施形態を部分的に示す断面図である。
【図２】図１のＰ視概略図である。
【図３】チルト用モータ周りの一例を示す図である。
【図４】この発明に係るイオンビーム照射装置の他の実施形態を部分的に示す断面図である。
【図５】図４のＱ視概略図である。
【図６】基板のチルト角を説明する概略図である。
【図７】従来のイオンビーム照射装置における基板の機械的走査方法の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
２  イオンビーム
４  基板
１３  処理室
１４  チルト用モータ
２８  回転テーブル
３６  旋回用モータ
４２  アーム伸縮用モータ
５２  第１アーム
６４  第２アーム
６６  ツイスト用モータ
８６  旋回中心軸
９０  ホルダ中心軸
９２  基準線
９４  旋回方向線
１０６  アーム伸縮用モータ
１１２  伸縮アーム
１１４  ツイスト用モータ
１２０  制御装置
１２２  チルト機構
１２４ａ、１２４ｂ  伸縮駆動機構
１２６  旋回駆動機構
１２８  動力伝達機構
１３０  ツイスト機構
１３２  動力変換機構
θ  旋回角度
【図１】
2006236746.tif 000003
【図２】
2006236746.tif 000004
【図３】
2006236746.tif 000005
【図４】
2006236746.tif 000006
【図５】
2006236746.tif 000007
【図６】
2006236746.tif 000008
【図７】
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