[发明专利]离子注入装置及离子注入装置的控制方法

权利要求书

1.一种离子注入装置，其具备包括离子源、引出电极及质量分析装置的离子束生成单元，该离子注入装置的特征在于，

所述质量分析装置具备：

质量分析磁铁，对通过所述引出电极从所述离子源引出的离子束施加磁场而使其偏转；

质谱分析狭缝，设置于所述质量分析磁铁的下游，且使偏转的所述离子束中所希望的离子种类的离子束选择性地通过；及

透镜装置，设置于所述质量分析磁铁与所述质谱分析狭缝之间，且对朝向所述质谱分析狭缝的离子束施加磁场及电场中的至少一种来调整所述离子束的收敛及发散，

所述质量分析装置在隔着所述质谱分析狭缝的上游侧至下游侧为止的规定的调整范围内，利用所述透镜装置来改变通过所述质谱分析狭缝的离子束的收敛位置，由此调整质量分辨率。

2.根据权利要求1所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置以通过所述质谱分析狭缝的离子束的收敛位置位于比所述质谱分析狭缝靠下游侧的方式利用所述透镜装置来发散所述离子束，相比通过所述质谱分析狭缝的离子束的收敛位置与所述质谱分析狭缝的位置一致的情况，更加提高质量分辨率。

3.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置在改变所述质量分析磁铁的磁场强度时调整所述透镜装置的收敛/发散力，以减小因所述质量分析磁铁的磁场强度的变化引起的通过所述质谱分析狭缝的离子束的收敛位置的变化。

4.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述透镜装置为磁场式的四极透镜，

所述质量分析装置在改变所述质量分析磁铁的磁场强度时，以与所述质量分析磁铁的磁场强度成比例的方式改变所述透镜装置的磁场强度。

5.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述透镜装置为电场式的四极透镜，

所述质量分析装置在改变所述质量分析磁铁的磁场强度时，利用目标离子束的能量E、质量m、电荷q，以使所述质量分析磁铁的磁场强度与(2mE)^1/2/q成比例的方式改变，并以使所述透镜装置的电场强度与E/q成比例的方式改变。

6.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置能够以将离子的质量m与电荷q的比即质荷比M＝m/q作为基准的质量分辨率M/dM成为100以上的方式进行调整，其中，dM为峰值强度成为峰值的一半的半幅值。

7.根据权利要求6所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置能够以目标离子为质量数75的2价的砷离子⁷⁵As²⁺，去除的离子为质量数186的5价的钨离子¹⁸⁶W⁵⁺，质量分辨率M/dM成为125以上的方式进行调整。

8.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置以目标质荷比的离子束通过所述质谱分析狭缝的中心的方式调整所述质量分析磁铁的磁场强度。

9.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

所述质量分析装置以目标质荷比的离子束通过偏离所述质谱分析狭缝的中心的位置的方式调整所述质量分析磁铁的磁场强度。

10.根据权利要求1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

质量分析装置具有将通过所述质谱分析狭缝的离子束的射束电流量视为优先的第1模式及将相对于通过所述质谱分析狭缝的离子束的质量分辨率视为优先的第2模式，

在所述第2模式下，以相比所述第1模式使通过所述质谱分析狭缝的离子束的收敛位置靠下游侧的方式调整所述透镜装置的收敛/发散力。