[0183]所述射束线装置可在所述第I注入设定结构和所述第2注入设定结构下采取相同的注入方式。所述射束照射区域可以在所述第I注入设定结构和所述第2注入设定结构下相同。
[0184]所述射束线装置可具备调整所述离子束的射束调整装置和对所述离子束进行整形的射束整形装置。所述射束线装置可以在所述第I注入设定结构和第2注入设定结构下，以相同的布局配置所述射束调整装置及所述射束整形装置。所述离子注入装置在所述第I注入设定结构和所述第2注入设定结构下可以具有相同的设置占地面积。
[0185]所述射束线装置可以具备用于调整所述离子束的射束电流的总量的射束电流调整系统。所述第I注入设定结构包含用于所述射束电流调整系统的第I射束电流设定，所述第2注入设定结构包含用于所述射束电流调整系统的第2射束电流设定，并被定为所述第2射束电流设定下的所述离子束的射束电流小于所述第I射束电流设定下的所述离子束的射束电流。
[0186]所述射束电流调整系统可以构成为，在通过有关调整要件时切断所述离子束的至少一部分。所述射束电流调整系统可以具备配设在所述射束线上的宽度可变孔隙。所述射束电流调整系统可以具备射束线终端开口宽度可变狭缝装置。所述离子源可以构成为调整所述离子束的射束电流的总量。所述离子源具备用于引出所述离子束的引出电极，通过调整所述引出电极的开口来调整所述离子束的射束电流的总量。
[0187]所述射束线装置可以具备用于调整注入到所述被处理物的所述离子的注入能量的能量调整系统。所述第I注入设定结构包含用于所述能量调整系统的第I能量设定，所述第2注入设定结构包含用于所述能量调整系统的第2能量设定，所述第I能量设定与所述第2能量设定相比更适于低能量射束的输送。
[0188]所述能量调整系统可以具备用于使所述离子束平行的射束平行化装置。所述射束平行化装置可以构成为，在所述第I注入设定结构下使所述离子束减速，或使其减速及加速，并在所述第2注入设定结构下使所述离子束加速，或使其加速及减速。所述射束平行化装置具备使所述离子束加速的加速透镜和使所述离子束减速的减速透镜，并构成为能够改变加速与减速的分配，所述射束平行化装置也可以构成为在所述第I注入设定结构下主要使所述离子束减速，并在所述第2注入设定结构下主要使所述离子束加速。
[0189]所述射束线装置具备用于调整所述离子束的射束电流总量的射束电流调整系统和用于调整向所述被处理物注入所述离子的能量的能量调整系统，可以分别或同时调整所述射束电流的总量和所述注入能量。所述射束电流调整系统和所述多个能量调整系统可以是个别的射束线构成要件。
[0190]所述离子注入装置可以具备控制部，该控制部构成为，手动或自动选择包含所述第I注入设定结构和所述第2注入设定结构的多个注入设定结构中适合所给离子注入条件的任一个注入设定结构。
[0191]当注入到所述被处理物中的所需的离子剂量大概在IX 114?I X 10 17atoms/cm2范围时，所述控制部可以选择所述第I注入设定结构，当注入到所述被处理物中的所需的离子剂量大概在IX 111?IX 10 14atoms/cm2范围时，所述控制部可以选择所述第2注入设定结构。
[0192]所述射束线装置在所述第I注入设定结构下具有第I能量调整范围，在所述第2注入设定结构下具有第2能量调整范围，所述第I能量调整范围和所述第2能量调整范围可以具有部分重叠的范围。
[0193]所述射束线装置在所述第I注入设定结构下具有第I剂量调整范围，在所述第2注入设定结构下具有第2剂量调整范围，所述第I剂量调整范围和所述第2剂量调整范围可以具有部分重叠的范围。
[0194]所述射束线装置可以具备射束扫描装置，该射束扫描装置扫描所述离子束以形成向垂直于射束输送方向的长边方向延伸的细长照射区域。所述注入处理室可以具备物体保持部，该物体保持部构成为向与所述输送方向及所述长边方向垂直的方向提供所述被处理物的机械扫描。
[0195]所述射束线装置可以具备带状束发生器，其生成具有向垂直于射束输送方向的长边方向延伸的细长照射区域的带状束。所述注入处理室可以具备物体保持部，该物体保持部构成为向与所述射束输送方向及所述长边方向垂直的方向提供所述被处理物的机械扫描。
[0196]所述注入处理室可以具备物体保持部，该物体保持部构成为向在垂直于射束输送方向的面内相互正交的2个方向提供所述被处理物的机械扫描。
[0197]所述射束线装置可以以如下方式构成，即在构成为能够从仅在所述第I注入设定结构或所述第2注入设定结构下被运转的多个射束线构成要件中选择，由此所述离子注入装置构成为高电流离子注入专用装置或中电流离子注入专用装置。
[0198]一种实施方式所涉及的离子注入方法，其具备如下工序:
[0199]关于射束线装置，在包含适合输送用于向被处理物进行高剂量注入的低能量/高电流射束的第I注入设定结构和适合输送用于向所述被处理物进行低剂量注入的高能量/低电流射束的第2注入设定结构的多个注入设定结构中选择符合所给离子注入条件的任一种注入设定结构；
[0200]在所选注入设定结构下使用所述射束线装置，沿着射束线中成为基准的射束中心轨道自离子源至注入处理室输送离子束；及
[0201]协同所述被处理物的机械扫描向所述被处理物照射所述离子束，
[0202]所述成为基准的射束中心轨道在所述第I注入设定结构和所述第2注入设定结构下相同。
[0203]所述输送工序还可以具备通过调整所述离子束的射束电流的总量来调整注入到所述被处理物的剂量的工序。在所述第I注入设定结构下可以以第I剂量调整范围调整所述注入剂量，在所述第2注入设定结构下可以以包括小于所述第I剂量调整范围的剂量范围在内的第2剂量调整范围调整所述注入剂量。
[0204]所述输送工序还可以具备调整注入到所述被处理物的能量的工序。在所述第I注入设定结构下可以以第I能量调整范围调整所述注入能量，在所述第2注入设定结构下可以以包括高于所述第I能量调整范围的能量范围在内的第2能量调整范围调整所述注入能量。
[0205]1.一种实施方式所涉及的离子注入装置通过切换以减速为主体的电源的连接和以加速为主体的电源的连接，具有相同射束轨道和相同注入方式，并具有广泛的能量范围。
[0206]2.一种实施方式所涉及的离子注入装置，在可获得高电流的射束线上具备在射束线上游部切断一部分射束的机器，由此具有相同的射束轨道和相同的注入方式，并具有广泛的射束电流范围。
[0207]3.一种实施方式所涉及的离子注入装置通过同时具备上述实施方式I及上述实施方式2的特性，可以具有相同射束轨道和相同注入方式，并且一并具有广泛的能量范围和广泛的射束电流范围。
[0208]一种实施方式所涉及的离子注入装置，在上述实施方式I至3中，作为相同注入方式可以是组合射束扫描和机械性晶片扫描的装置。一种实施方式所涉及的离子注入装置，在上述实施方式I至3中，作为相同注入方式可以为组合带状束和机械性晶片扫描的装置。一种实施方式所涉及的离子注入装置，在上述实施方式I至3中，作为相同注入方式可以组合二维机械性晶片扫描的装置。
[0209]4.一实施方式所涉及的离子注入装置或离子注入方法，通过在同一射束线(相同离子束轨道和相同注入方式)上并列构成高剂量高电流离子注入射束线要件和中剂量中电流离子注入射束线要件，由此选择/切换自如地构成高剂量高电流离子注入和中剂量中电流离子注入，并覆盖从低能量到高能量的极其广泛的能量范围和从低剂量到高剂量的极其广泛的剂量范围。
[0210]5.上述实施方式4中，在同一射束线上可以分别构成高剂量用和中剂量用通用的各射束线要件和分别被切换成高剂量用/中剂量用的各射束线要件。
[0211]6.上述实施方式4或5中，以在广泛的范围内调整射束电流量为目的，可以设置在射束线上游部物理切断一部分射束的射束限制装置(上下或左右的宽度可变狭缝或四边形或圆形的可变开口)。
[0212]7.上述实施方式4至6的任一项中，可以设置切换控制器的控制装置，该装置构成为，根据注入到被处理物的所需的离子剂量，选择高剂量高电流离子注入和中剂量中电流呙子注入。
[0213]8.上述实施方式7中，切换控制器构成为，当注入到被处理物的所需的离子剂量大概在IXlO11?lX1014atomS/Cm2的中剂量中电流范围时，使射束线在中剂量加速(引出)/加速(P透镜)/减速(AD柱)模式下工作，并且，当注入到被处理物的所需的离子剂量大概在I X 114?I X 10 17atomS/cm2的高剂量高电流范围时，也可以使射束线在高剂量加速(引出)/减速(P透镜)/减速(AD柱)模式下工作。
[0214]9.上述实施方式4至8的任一项中，使用加速模式来注入比较高能量的离子的装置和使用减速模式来注入比较低能量的离子的装置可以具有彼此重叠的能量范围。
[0215]10.上述实施方式4至8的任一项中，使用加速模式注入比较高剂量的离子的装置和使用减速模式注入比较低剂量的离子的装置可以具有彼此重叠的剂量范围。
[0216]11.在上述实施方式4至6的任一项中，通过限制射束线构成要件，能够轻松地将结构改变成高剂量高电流离子注入专用装置或中剂量中电流离子注入专用装置。
[0217]12.上述实施方式4至11的任一项中，射束线的结构可以组合射束扫描和机械基板扫描。
[0218]13.上述实施方式4至11的任一项中，射束线的结构可以组合具有基板(或晶片或被处理物)宽度以上的宽度的带状的射束扫描和机械基板扫描。
[0219]14.上述实施方式4至11的任一项中，射束线结构可以具备二维方向的机械基板扫描。
[0220]图15为表示能够在离子注入装置中使用的射束输送部的一部分的概略结构的图。该离子输送部具备电场式的三级四极透镜(也称为三极Q透镜)800ο三级四极透镜800在射束输送方向802上从上游依次具备第I四极透镜804、第2四极透镜806及第3四极透镜808。该三级四极透镜800例如可用作第IXY聚光透镜206 (参考图5 (a)及图5(b))。
[0221]三级四极透镜800构成为，通过中间的第2四极透镜806的中心且上游侧与下游侧相对于与中心轴803垂直的平面对称。第I四极透镜804、第2四极透镜806及第3四极透镜808的孔半径相等(rl = r2 = r3)。第I四极透镜804与第3四极透镜808的长度相等，第2四极透镜806的长度为其2倍(tl:t2:t3 = 1:2:1)。中心轴803相当于通过三级四极透镜800的设计上的射束中心轨道。
[0222]三级四极透镜800具备第I隔板810及第2隔板811。第I隔板810配置于第I四极透镜804与第2四极透镜806之间，第2隔板811配置于第2四极透镜806与第3四极透镜808之间。第I隔板810及第2隔板811分别具有用于使离子束通过的开口，它们的开口直径相等。
[0223]三级四极透镜800具备入口抑制电极部812及出口抑制电极部813。入口抑制电极部812配置于第I四极透镜804的上游，出口抑制电极部813配置于第3四极透镜808的下游。入口抑制电极部812及出口抑制电极部813分别具有3个电极板。入口抑制电极部812的中间的电极板为入口抑制电极814，两端的电极板为抑制隔板816。同样，出口抑制电极部813的中间的电极板为出口抑制电极815，两端的电极板为抑制隔板816。入口抑制电极部812及出口抑制电极部813的所有电极板具有用于使离子束通过的开口，它们的开口直径大致相等。
[0224]图16为例示了图15所示的三级四极透镜800的电源结构的图。三级四极透镜800的电源部818构成为，向第I四极透镜804、第2四极透镜806、第3四极透镜808、入口抑制电极814及出口抑制电极815施加对电位基准819而言适当的电位。电位基准819例如为射束输送部的箱体(例如端子216(参考图6及图7))。电源部818具备第2正电源822、第2负电源823、第3负电源824、第3正电源825、第I抑制电源828及第2抑制电源830。各电源为可变的直流电源。
[0225]第2正电源822与电极832连接，以在第2四极透镜806向横向(例如图5中的X方向)对置的一组电极832施加正电位+Vq2。第2负电源823与电极834连接，以在第2四极透镜806向纵向(例如图5中的Y方向)对置的一组电极834施加负电位_Vq2。
[0226]第3负电源824及第3正电源825为分别用于第I四极透镜804及第3四极透镜808的共用电源。第3负电源824与电极836连接，以在第I四极透镜804向横向对置的一组电极836施加负电位-Vql3。第3正电源825与电极838连接，以在第I四极透镜804向纵向对置的一组电极838施加正电位+Vql3。并且，第3负电源824与电极840连接，以在第3四极透镜808向横向对置的一组电极840施加负电位_Vql3。第3正电源825与电极842连接，以在第3四极透镜808向纵向对置的一组电极842施加正电位+Vql3。
[0227]这样，第I四极透镜804及第3四极透镜808分别构成为使离子束向纵向会聚。第2四极透镜806构成为使离子束向横向会聚。
[0228]第2正电源822的正电位+Vq2与第3正电源825的正电位+Vql3相等，并且第2负电源823的负电位-Vq2与第3负电源824的负电位_Vql3相等时，第I四极透镜804、第2四极透镜806及第3四极透镜808的会聚力之比为1:2:1。根据该基本状态，对电源部818进行控制，以使电压Vq2及电压Vql3中的一个相对于另一个有所不同，由此能够微调基于三级四极透镜800的射束会聚(或发散)。
[0229]第I抑制电源828向入口抑制电极814施加负电位_Vs，第2抑制电源830向出口抑制电极815施加负电位-Vs。抑制隔板816与电位基准819连接。并且，第I隔板810及第2隔板811与电位基准819连接。
[0230]图17为表示本发明的一种实施方式所涉及的离子注入装置的一部分的概略结构的图。离子注入装置具备多级四极透镜900及射束扫描部901。图18(a)及图18(b)为以三维方式表示有关本发明的一种实施方式所涉及的多级四极透镜900的形状的图。为了助于理解，图18(b)中，将图18(a)所示的多级四极透镜900分割而仅示出左半部分。
[0231]如图17所示，多级四极透镜900设置于与射束输送方向902相关的离子注入装置的射束扫描部901的上游。并且，多级四极透镜900设置于离子注入装置的质谱分析部(例如质谱分析装置108(参考图2))的下游。多级四极透镜900例如能够适用于第IXY聚光透镜206(参考图5(a)及图5(b))。如上所述，第IXY聚光透镜206配置于质谱分析磁铁202与扫描仪209之间。另外，如果需要，多级四极透镜900也可以设置于离子注入装置的射束线中途的任意位置。例如，多级四极透镜900可以设置于质谱分析狭缝的下游侧，也可以设置于质谱分析狭缝的上游侧，或者，还可以设置于引出电极与质谱分析磁铁之间。
[0232]多级四极透镜900具备在射束输送方向902上彼此相邻而配置的一系列四极透镜。在此，一系列四极透镜是指至少2个四极透镜。相邻的2个四极透镜之间并未设有电磁场生成要件。在此，电磁场生成要件是指构成为自动生成作用于离子束的电场和/或磁场的射束线构成要件。并且，构成多级四极透镜900的四极透镜的各个中心均位于设计上的射束中心轨道903上。这样，沿着射束输送方向902从上游向下游，一系列四极透镜与射束中心轨道903同轴排列。另外，一系列多级四极透镜可以构成为排列有会聚方向纵横交替的四极透镜的透镜组，以称为至少基于2个四极透镜的双极Q、基于3个四极透镜的三极Q、或基于4个以上的四极透镜的多级Q。
[0233]多级四极透镜900具备第I四极透镜904、配置于第I四极透镜904的下游的第2四极透镜906、及配置于第2四极透镜906的下游的第3四极透镜908。第I四极透镜904位于构成多级四极透镜900的一系列四极透镜中最上游的位置，也可以被称为入口四极透镜。第3四极透镜908位于构成多级四极透镜900的一系列四极透镜中最下游的位置，也可以被称为出口四极透镜。
[0234]多级四极透镜900构成为以多个射束输送模式中的任意模式动作，详细内容进行后述。多级四极透镜900在某一射束输送模式中作为三级四极透镜(也称为三极Q透镜)动作，在另一射束输送模式中作为单级四极透镜(也称为单极Q透镜)动作。如此，多级四极透镜900构成为能够切换至少2个动作状态。多级四极透镜900的切换处理可通过构成为对多级四极透镜900进行控制的控制部(例如控制部116(参考图2))来执行。
[0235]多级四极透镜900由电场式的四极透镜构成。如图18(a)及图18(b)所示，各四极透镜具备沿着与射束输送方向902垂直的平面以包围四极透镜的中心(即射束中心轨道903)的方式对称配置的4个电极。4个电极具有相同形状。面向射束中心轨道903的各电极的表面为在最靠近射束中心轨道903的位置具有棱线的凸面。该凸面与垂直于射束中心轨道903的平面的交线为双曲线，或者也可以近似于圆弧或其他二次曲线。并且，凸面的棱线为与射束输送方向902平行的直线。射束输送方向902上的该4个电极的长度相等(以下，有时称该长度为Q透镜长度)。
[0236]构成一个四极透镜的4个电极包括纵向对置的一组电极和横向对置的一组电极。将相对置的电极之间的距离(确切地说为棱线之间的距离)称为孔径，将其一半(即射束中心轨道903与电极之间的距离)称为孔半径。孔径大于所输送的射束的直径。在此，纵向和横向为在与射束输送方向902垂直的平面正交的两个方向，例如相当于图5所示的Y方向和X方向。分别向纵向的电极施加的电压和分别向横向的电极施加的电压的极性相反且大小相等。各四极透镜在射束输送方向902上与Q透镜长度相当的范围生成静电场。四极透镜使所通过的离子束通过该静电场纵向或横向会聚。
[0237]如图17所示，第I四极透镜904、第2四极透镜906、及第3四极透镜908分别具有第I孔半径R1、第2孔半径R2、及第3孔半径R3。第I孔半径Rl小于或等于第2孔半径R2。第2孔半径R2小于或等于第3孔半径R3。其中，第I孔半径Rl小于第3孔半径R3。即，第2孔半径R2大于第I孔半径Rl且小于第3孔半径R3，或者，第2孔半径R2与第I孔半径Rl和第3孔半径R3中的任意一个相等。
[0238]这样，多级四极透镜900作为整体形成扩口型的射束输送空间。换言之，随着多级四极透镜900沿着射束输送方向902从上游朝向下游，一系列四极透镜的中心开口部分逐渐扩大。
[0239]并且，第I四极透镜904、第2四极透镜906、及第3四极透镜908分别具有第IQ透镜长度Tl、第2Q透镜长度T2、及第3Q透镜长度T3。这些Q透镜长度之间的关系将进行后述。
[0240]多级四极透镜900具备相邻的2个四极透镜之间的隔板。该隔板是为了抑制上游的四极透镜的电场和与此相邻的下游的四极透镜的电场之间的干涉而设置的。
[0241]如图所示，多级四极透镜900具备第I隔板910及第2隔板911。第I隔板910配置于第I四极透镜904与第2四极透镜906之间，第2隔板911配置于第2四极透镜906与第3四极透镜908之间。
[0242]第I隔板910及第2隔板911分别为在中心部具有用于使离子束通过的开口的四边形形状或圆形形状的板体。第I隔板910的开口半径P2小于第2隔板911的开口半径P3。为了有效抑制上述的电场干渉，第I隔板910的开口半径P2小于第I孔半径R1。同样，第2隔板911的开口半径P3小于第2孔半径R2。
[0243]多级四极透镜900具备入口抑制电极部912及出口抑制电极部913。入口抑制电极部912配置于第I四极透镜904的上游，出口抑制电极部913配置于第3四极透镜908的下游。入口抑制电极部912及出口抑制电极部913分别具有3个电极板。入口抑制电极部912的中间的电极板为入口抑制电极914，两端的电极板为入口抑制隔板916。同样，出口抑制电极部913的中间的电极板为出口抑制电极915，两端的电极板为出口抑制隔板917。
[0244]入口抑制电极914、出口抑制电极915、入口抑制隔板916及出口抑制隔板917分别为在中心部具有用于使离子束通过的开口的四边形形状或圆形形状的板体。入口抑制电极914的开口半径Pl小于出口抑制电极915的开口半径P4。入口抑制隔板916的开口半径与入口抑制电极914的开口半径Pl相等，或可以稍微小于入口抑制电极914的开口半径Plo出口抑制隔板917的开口半径与出口抑制电极915的开口半径P4相等，或可以稍微小于出口抑制电极915的开口半径P4。
[0245]并且，入口抑制电极914的开口半径Pl小于第I孔半径R1。入口抑制电极914的开口半径Pl与第I隔板910的开口半径P2相等，或可以稍微小于第I隔板910的开口半径P2。出口抑制电极915的开口半径P4大于第2隔板911的开口半径P3且小于第3孔半径R3。
[0246]图19为例示了本发明的一种实施方式所涉及的多级四极透镜900的电源结构的图。多级四极透镜900的电源部918构成为，向第I四极透镜