[发明专利]离子注入装置及离子注入装置的控制方法

说明书

本发明根据需要提高离子注入装置的质量分辨率。质量分析装置(22)具备：质量分析磁铁(22a)，对通过引出电极从离子源引出的离子束施加磁场而使其偏转；质谱分析狭缝(22b)，设置于质量分析磁铁(22a)的下游，且使偏转的离子束中所希望的离子种的离子束选择性地通过；及透镜装置(22c)，设置于质量分析磁铁(22a)与质谱分析狭缝(22b)之间，且对朝向质谱分析狭缝(22b)的离子束施加磁场及电场中的至少一种来调整离子束的收敛及发散。质量分析装置(22)在隔着质谱分析狭缝(22b)的上游侧至下游侧为止的规定的调整范围内，利用透镜装置(22c)来改变通过质谱分析狭缝(22b)的离子束的收敛位置，由此调整质量分辨率。

技术领域

本申请主张基于2017年11月22日申请的日本专利申请第2017-225034号的优先权。该申请的所有内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种离子注入装置及离子注入装置的控制方法。

背景技术

离子注入装置中，为了从自离子源引出的离子仅取出所希望的离子种而使用质量分析装置。例如，为了适当地分离质量数31的1价的磷离子(³¹P⁺)与质量数30的1价的氟化硼离子(³⁰(BF)⁺)，质量分析装置的分辨率需要达到60左右以上的值(例如参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开平3-201356号公报

使用高能量射束的离子注入处理中，有时使用2价以上的多价离子，因此需要适当地分离多价离子的质量分析装置。质量分析装置中根据离子的质荷比M＝m/q(m：质量、q：价数)进行分析。离子的价数q成为2以上时，有时不同价数的不同离子种彼此具有相同的质荷比，因此有时所需要的质量分辨率M/dM成为100以上。另一方面，若为了提高分辨率而简单地缩小质谱分析狭缝的宽度，则有可能无法获得所需的射束电流量。

发明内容

本发明的一方式的示例性的目的之一是提供一种根据需要提高离子注入装置的质量分辨率的技术。

本发明的一方式的离子注入装置，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。质量分析装置具备：质量分析磁铁，对通过引出电极从离子源引出的离子束施加磁场而使其偏转；质谱分析狭缝，设置于质量分析磁铁的下游，且使偏转的离子束中所希望的离子种的离子束选择性地通过；及透镜装置，设置于质量分析磁铁与质谱分析狭缝之间，且对朝向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离子束的收敛及发散。质量分析装置在隔着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，利用透镜装置来改变通过质谱分析狭缝的离子束的收敛位置，由此调整质量分辨率。

本发明的另一方式为离子注入装置的控制方法。离子注入装置具备包括离子源、引出电极及质量分析装置的离子束生成单元。质量分析装置具备：质量分析磁铁，对通过引出电极从离子源引出的离子束施加磁场而使其偏转；质谱分析狭缝，设置于质量分析磁铁的下游，且使偏转的离子束中所希望的离子种的离子束选择性地通过；及透镜装置，设置于质量分析磁铁与质谱分析狭缝之间，且对朝向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离子束的收敛及发散。控制方法具备：计算相对于通过质谱分析狭缝的离子束的质量分辨率的步骤；及所计算的质量分辨率小于目标值时，在隔着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，利用透镜装置来改变通过质谱分析狭缝的离子束的收敛位置，由此提高质量分辨率。

另外，在方法、装置、系统等之间相互置换以上构成要件的任意组合、本发明的构成要件或表现形式也作为本发明的方式同样有效。

发明效果

根据本发明，能够根据需要提高离子注入装置的质量分辨率。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一实施方式的离子注入装置的顶视图。