更等变形，施加有这种变形的实施方式也能够包含在本发明的范围内。
[0189]以下，根据实施方式对本发明的不同形态进行列举。
[0190]至少射束传输线单元所包括的各装置为电场式，因此上述的高能量离子注入装置能够简化装置结构及使电源低输出。
[0191]图16(a)是表示从本实施方式所涉及的射束整形器32到射束扫描器34为止的概略结构的俯视图，图16(b)是表示从本实施方式所涉及的射束整形器32到射束扫描器34为止的概略结构的侧视图。
[0192]如图16(a)、图16(b)所示，电场式射束扫描器34具有I对偏转电极87a、87b。并且，在偏转电极87a、87b的上方和下方配置有接地遮蔽板89。接地遮蔽板89防止附带在射束的二次电子从外侧绕进并流入射束扫描器34的电极。也可以从外侧构成为若将I对偏转电极87a、87b的平行部之间的间隔设为W1，将偏转电极87a、87b的射束行进方向的长度
并且，也可构成为电源(增幅器)能够以0.5kHz?4kHz范围的任意扫描频率工作。并且还可构成为若将没有平行部的I对偏转电极87a、87b之间的间隔设为D1,则满足L1S 5D10
[0193]通常为了使高能量射束充分地偏转，需要使射束长距离通过较高电场的内部。为了制作出较高的电场需要利用较高的电压或缩小电极间隔。并且，射束扫描器中需要使用能够使电压以IkHz左右的频率变化的高压电源，但这种能够在电源输出较高电压的设备一般很难得到。因此，需要缩小在射束扫描器中的偏转电极的间隔。
[0194]偏转电极87a、87b的间隔必须大于所通过的射束的宽度。由此决定电极的最小间隔。并且，电极的长度由射束能量、电场及所偏转的角度决定。并且，射束能量由装置型号决定。电场由上述的条件决定。由此，通过决定所偏转的角度来决定电极的长度。
[0195]例如，本实施方式所涉及的射束扫描器中的左右扫描器电极的间隔设为60mm左右(假定射束尺寸最大为40_，电极之间的耐压没有问题的程度)，扫描电极的射束行进方向宽度设为460mm。并且，扫描电压为±30kV左右，扫描频率为0.5?4kHz左右。
[0196]可构成为若将电场式射束扫描器34所具有的I对偏转电极87a、87b的平行部之间的间隔设为W1，将偏转电极的高度设为H1，则满足H1^= 1.5W !O为了遍及射束的整体而均匀地进行扫描，需要扫描时的电场在上下方向上均匀。因此，能够通过使用电极的高度充分高的偏转电极来使电场均匀。
[0197]偏转电极87a(87b)为长方形的长板形状，构成为与另一偏转电极87b (87a)的对置面由平面或曲面构成，且与对置面相反侧的外侧面呈阶梯差形状。
[0198]并且，偏转电极87a(87b)可构成为与另一偏转电极87b (87a)的对置面由二段平面构成，且与对置面相反侧的外侧面呈阶梯差形状。由此提高加工性(制作性)。如此能够通过将外侧面设为简单的平面结构而降低加工费用。并且，通过设置阶梯差削去更多的外侦U，能够减轻部件重量，并在进行安装作业时减轻操作人员的负担。
[0199]并且，偏转电极87a(87b)可构成为与另一偏转电极87b (87a)的对置面被加工成锯齿状的阶梯差。由此，能够抑制金属污染的产生。
[0200]另外，如上述，优选射束扫描器的偏转电极的间隔较狭窄。然而，已扫描的射束具有宽度，因此若电极间隔过于狭窄，则射束会撞到电极。因此，I对偏转电极中，以扫描宽度还未扩大的上游侧的间隙较窄的方式，将上游侧的形状设为相互平行的直线结构，并设为朝向扫描宽度扩大的下游以约±5度逐渐扩大的形状。能够将扩大部分设为曲线或者阶梯差，但直线结构的加工更简单且能够以低成本制作。
[0201]高能量离子注入装置100配置于电场式射束扫描器34的射束线下游侧，还具备在离子束的通过区域具有开口的上游侧接地电极78a和下游侧接地电极78b，及配置于上游侧接地电极78a和下游侧接地电极78b之间的抑制电极74。
[0202]图17是用于说明下游侧接地电极的开口宽度、抑制电极的开口宽度及上游侧的接地电极的开口宽度之间的大小关系的示意图。可构成为若将上游侧接地电极78a的开口78al的宽度设为W1、抑制电极74的开口 74al的宽度设为W2、下游侧接地电极78b的开口78bI的宽度设为W3，则各电极满足W1S W2S W 3。已扫描射束随着朝向下游而横向扩大，因此通过构成为使抑制电极74和接地电极78a、78b各自的开口宽度满足上述的关系，从而能够使已扫描的射束不撞到各部件。
[0203]如图16 (a)所不，电场式射束扫描器34的偏转角度可以是±5°以下。由此，朝向在下游的电场式射束平行化器36(参考图6)的射入角变小，抑制像差的产生。像差(射束平行化器的中心与端部的焦点距离之差)与该射入角的平方成比例地增大。
[0204]在电场式射束扫描器34与电场式射束平行化器36之间设置有用于使电场式射束扫描器34的偏转角度变小的射束扫描空间96。由此，能够扩大电场式射束扫描器34与电场式射束平行化器36之间的间隔。因此，即使在电场式射束扫描器34中的偏转角度较小，已扫描的射束也能够在到达电场式射束平行化器36之前充分地扩大。因此，能够抑制在电场式射束平行化器36的射束的像差并确保足够宽的扫描范围。
[0205]可具备容纳有电场式射束扫描器34且设置有射束扫描空间96的真空容器91，及连接于真空容器91且用于排出真空容器内部的气体的真空泵(未图示)。例如可在电场式射速扫描器的位置设置用于确保真空度的涡轮分子泵，并在电场式射束扫描器的正下方配置涡轮泵。由此，能够确保电场式射束扫描器34的射束线真空度。并且，能够将由于离子碰撞到电场式射束扫描器34附近的孔隙和电极等而产生的漏气有效排出。由此，如果能够在产生源附近尽可能多地去除所产生的气体，则向周围扩散的气体就会变少。并且，如果没有不需要的气体，就能够不受该气体妨碍而使射束通过，因此会提高射束的传输效率。
[0206]电场式射束平行化器36 (参考图6)构成为焦点F位于夹着射束扫描空间96而配置于上游侧的电场式射束扫描器34所具有的I对偏转电极87a、87b之间的区域。扫描范围为恒定时，射束平行化器的像差与其焦点距离的平方成反比，因此能够通过设置焦点距离较长的射束平行化器36抑制像差。
[0207]图18是示意地表示射束平行化器的另一例的图。图18所示的电场式的多段式射束平行化器136具有多段平行化透镜84a、84b、84c。由此，能够使已扫描的射束逐渐平行化，因此能够缩小电场式射束扫描器34与电场式射束平行化器136之间的间隔，例如上述的射束扫描空间96的长度。因此，能够缩短射束线总长。
[0208]如图1所示，本实施方式所涉及的高能量离子注入装置100由第I部分、第2部分及第3部分构成高能量离子注入射束线，所述第I部分包含具有离子源10的射束生成单元12和高能量多段直线加速单元14且具有较长的轨道，所述第2部分用于通过包含射束偏转单元16的偏转部进行方向转换，所述第3部分包含射束传输线单元18且具有较长的轨道，并且相对置地配置第I部分与第3部分而构成具有相对置的长直线部的U字状的装置布局。
[0209]并且，如图5所示，高能量离子注入装置100在离子束生成单元12与高能量多段直线加速单元14之间以能够向射束线插入和退避的方式设置有测定离子束的总束电流量的注入器法拉第杯80a。
[0210]同样地，在射束偏转单元16与射束输送线单元18之间以能够向射束线插入和退避的方式设置有测定离子束的总束电流量的分解器法拉第杯80b。
[0211]并且，如图1所示，高能量离子注入装置100还具备基板处理供给单元20，该基板处理供给单元20配置于射束传输线单元18的下游侧，且进行由离子注入而产生的处理。如图6所示，基板处理供给单元20中，在离子注入位置的后方设置有测定离子束的总束电流量的固定式横长法拉第杯126。
[0212]并且，如图1等所示，高能量离子注入装置100构成为通过调整提取电极装置(提取电极40:参考图2)、调整部(横向会聚透镜64a、纵向会聚透镜64b:参考图5)、电场式高能量射束调整部(轨道调整四极透镜26:参考图5)、及电场式射束整形器32和电场式射束平行化器36，生成射束会聚发散量均质且轨道偏差较小的方向性均匀的射束，并将该射束供给到电场式射束扫描器34，所述提取电极装置包括设置于离子束生成单元12的射束方向调整部，所述调整部设置于高能量多段直线加速单元14的末端内部，对射束方向性及会聚发散进行调整，所述电场式高能量射束调整部设置于能量分析单元(射束偏转单元16:参考图1)，射束传输线单元18具有所述电场式射束整形器32和电场式射束平行化器36。
[0213]如图16所示，电场式射束扫描器34可构成为使离子束向通常扫描范围的更外侧偏转，并导入到配设于电场式射束平行化器36的近前部的左右任一侧的射束收集器部95a、95b，从而能够暂时收集射束。
[0214]并且，电场式射束扫描器34构成为，能够施加用于补正扫描范围的左右偏离的偏移电压(用于将电场为零的位置从左右的中心挪动的恒定电压)。并且，射束扫描器34中，从调整为通过电场式射束扫描器34中心附近的射束到达晶片时的位置偏离倒过来算而决定偏移电压，其构成注入角度/注入位置微调系统的一部分。
[0215]在上述实施方式中，以电场式射束平行化器为例进行了说明，根据情况可采用磁场式射束平行化器。
[0216]图19是表示本发明的一实施方式所涉及的射束电流调整装置300的示意图。射束电流调整装置300具备可变孔隙302及控制装置304，详细内容后述。
[0217]在具有高能量多段直线加速单元14的高能量离子注入装置100中设置有射束电流调整装置300。射束电流调整装置300配设于离子束生成单元12与高能量多段直线加速单元14之间。高能量多段直线加速单元14可以具备与参考图1及图3进行说明的结构相同的结构。离子束生成单元12可以具备与参考图1及图2(a)等进行说明的结构相同的结构。并且，如上述，高能量离子注入装置100可以具备射束偏转单元16，所述射束偏转单元将通过高能量多段直线加速单元14加速的高能量离子束朝向基板进行方向转换。
[0218]在图19中，与图5(a)相同地用符号L表不呙子束的中心轨道。图中用单点划线表示中心轨道L。下面为了方便说明，有时将在高能量多段直线加速单元14中沿中心轨道L的方向称为Z方向。也可以称Z方向为离子束传输方向。关于Z方向，有时将靠近离子源10的一侧称为上游，远离离子源10的一侧称为下游。在该实施方式中，Z方向在水平面内。有时将在水平面内与Z方向垂直的方向称为Y方向，与Z方向及Y方向垂直的方向称为X方向。并且，有时将X方向称为横向，Y方向称为纵向。
[0219]在高能量多段直线加速单元14的入口部设置有能够配设于可变孔隙302的下游以测定注入射束电流的射束电流检测器，例如注入器法拉第杯80a。在此，注入射束电流是指被注入到基板(例如，图1所示的晶片200)的射束电流量，即在基板水平面(换言之为基板表面)的射束电流量。射束电流检测器构成为能够进出中心轨道L，并且构成为，为了进行测定而配置于中心轨道L时可以接收所有离子束(即射束的XY截面的整个区域)。因此，射束电流检测器构成为测定射束电流的总量。
[0220]并且，在高能量多段直线加速单元14的入口部的注入器法拉第杯80a的下游设置有入口 Q透镜174。入口 Q透镜174可以为在高能量多段直线加速单元14中配设于最上游的射束线构成要件。在此，射束线构成要件是指，对离子束施加电性及/或磁性作用以进行例如包括偏转、加速、减速、整形、扫描等操作的高能量离子注入装置100的构成要件。在入口 Q透镜174的下游设置有高频谐振器14a(参考图3)。
[0221]离子束生成单元12具备至少一个射束线构成要件，例如质量分析装置22。如图所示，质量分析磁铁22a的偏曲轨道在XZ面上，如图中虚线所示，质量分析磁铁22a构成为，在高能量多段直线加速单元14的上游形成离子束的会聚点P。
[0222]离子束的会聚点P形成于质量分析磁铁22a与其下游的射束线构成要件(例如入口 Q透镜174)之间。因此，形成有会聚点P的“高能量多段直线加速单元14的上游”可以包括高能量多段直线加速单元14的最上游部或者入口部。即，在图19中，会聚点P在高能量多段直线加速单元14的外部，但是会聚点P也可以在高能量多段直线加速单元14的内部(例如高能量多段直线加速单元14的入口部)。
[0223]图20是例示了离子束的会聚点P的离子束截面306的图。如图20所示的离子束截面306为会聚点P的与离子束传输方向垂直的平面(即XY面)的离子束截面。
[0224]质量分析磁铁22a在会聚点P使离子束关于横向(即X方向)会聚。因此会聚点P为横向射束会聚点。
[0225]因此，离子束截面306在纵向(Y方向)上具有细长的形状。在会聚点P上，离子束截面306具有横向的第一射束宽度W1，具有纵向的第二射束宽度W2。第二射束宽度W2比第一射束宽度Wl长。离子束截面306的形状如图所示为例如椭圆形。第一射束宽度Wl相当于短径，第二射束宽度W2相当于长径。
[0226]另外，在图20中用等高线来表示离子束截面306中的强度分布。并且，将相当于该等高线的Y方向的强度分布308示于图中离子束截面306的右侧，将X方向的强度分布310示于图中离子束截面306的下侧。由图可知，在离子束截面306的外周部，Y方向的强度分布308的梯度小于X方向的强度分布310的梯度。
[0227]并且，在图20中，用实线箭头V示意地表示本实施方式所涉及的纵向的射束宽度限制(也称为纵向束缚)，用虚线箭头H示意地表示横向的射束宽度限制(也成为横向束缚)。后述这些详细内容。
[0228]如图19所示，质量分析装置22具备质量分析狭缝22b。在本实施方式中，质量分析狭缝22b为固定式，质量分析狭缝22b的狭缝位置及狭缝宽度被固定。质量分析狭缝22b配置于关于Z方向的会聚点P。并且，在XY面上，质量分析狭缝22b配置为，其开口的中心与中心轨道L 一致。质量分析狭缝22b的横向狭缝宽度设定为供给所希望的质量分辨率。并且，质量分析狭缝22b的狭缝形状例如可以为与会聚点P的离子束截面306的形状一致，因此也可以为纵长椭圆形。
[0229]另外，在一实施方式中，质量分析装置22也可以具备多个质量分析狭缝22b。多个质量分析狭缝22b可以分别具有不同的位置及/或宽度的狭缝。并且，多个质量分析狭缝22b也可以具有不同形状的狭缝。根据需要，多个质量分析狭缝22b中被选择的某一狭缝可以配置于中心轨道L而使用。
[0230]并且，在一实施方式中，质量分析狭缝22b也可以为可变式。此时，质量分析狭缝22b可以构成为，例如能够在会聚点P的离子束的会聚方向上调整狭缝位置及/或狭缝宽度。这种狭缝位置及/或狭缝宽度的调整也可以用于离子束的横向束缚。
[0231]射束电流调整装置300配设于相邻配置的2个射束线构成要件(例如质量分析磁铁22a及入口 Q透镜174)之间。射束电流调整装置300的可变孔隙302配置