[发明专利]离子注入装置及离子注入方法

权利要求书

1.一种离子注入装置，其特征在于，具备：

射束线部，该射束线部具备射束偏转器、配设于所述射束偏转器的下游的射束扫描器及配设于所述射束扫描器的下游的射束平行化器；及

控制部，该控制部构成为对所述射束线部的至少所述射束偏转器进行控制，

所述射束线部包含离子束的基准轨道，z方向表示沿所述基准轨道的方向，x方向表示与z方向正交的一个方向，

所述射束偏转器构成为，可使所述离子束向x方向偏转，

所述射束扫描器构成为，通过使所述离子束沿x方向往复偏转来扫描所述离子束，

所述射束平行化器具备平行化透镜，该平行化透镜构成为使被扫描的离子束与z方向平行，所述平行化透镜在所述射束扫描器的扫描原点具有焦点，

所述控制部对所述射束偏转器中x方向的偏转角度进行补正，以便通过所述射束偏转器偏转的离子束的实际轨道在xz面上于所述扫描原点处与所述基准轨道相交。

2.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，

所述射束线部具备：射束线上游部分；射束线中间部分，配设于所述射束线上游部分的下游；及射束线下游部分，配设于所述射束线中间部分的下游，

所述射束线上游部分具备：离子束生成单元，其生成所述离子束；及高能量多段直线加速单元，其对所述离子束进行加速，

所述射束线中间部分具备多个偏转电磁铁，所述多个偏转电磁铁具备：至少1个能量分析电磁铁；及配设于所述至少1个能量分析电磁铁的下游的至少1个转向电磁铁，

所述射束线下游部分具备所述射束扫描器及所述射束平行化器，

所述射束偏转器为所述至少1个转向电磁铁。

3.根据权利要求2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子注入装置还具备射束监控器，该射束监控器配设于所述射束平行化器的下游，并对向被处理物进行注入时的x方向的注入角度进行测定，

所述控制部根据所测定的x方向的注入角度，对所述转向电磁铁中的磁场进行补正，以便所述离子束的实际轨道在所述扫描原点处与所述基准轨道相交。

4.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，

所述至少1个转向电磁铁具备具有1×10^-4以内的磁场设定精度及磁场稳定度的电源部。

5.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，

所述至少1个转向电磁铁具备：轨道偏转用主线圈，其具备主线圈电源；及偏转角度补正用副线圈，其具备副线圈电源，副线圈电源可独立于主线圈电源而进行控制，

所述控制部控制所述副线圈，以便所述离子束的实际轨道在所述扫描原点处与所述基准轨道相交。

6.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，

所述多个偏转电磁铁构成为，对通过所述高能量多段直线加速单元被加速的所述离子束进行约180°的偏转。

7.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，

所述多个偏转电磁铁包括1个能量分析电磁铁和1个转向电磁铁。

8.根据权利要求7所述的离子注入装置，其特征在于，

所述能量分析电磁铁及所述转向电磁铁分别对离子束进行约90°的偏转。

9.根据权利要求2或3所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子注入装置还具备测定所述转向电磁铁的磁场的磁场测定器，

所述磁场测定器在所述转向电磁铁中的磁场得到补正以便所述离子束的实际轨道在所述扫描原点处与所述基准轨道相交的状态下被校正。

10.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，

所述射束线部具备射束线上游部分及配设于所述射束线上游部分的下游的射束线下游部分，

所述射束线上游部分具备离子源及质谱分析装置，

所述射束线下游部分具备：射束整形器，其配设于所述射束扫描器的上游且对所述离子束的收敛或发散进行调整；所述射束扫描器；及所述射束平行化器，

所述射束整形器具备所述射束偏转器。