CN105023821B

CN105023821B - 离子注入装置及离子注入方法

Info

Publication number: CN105023821B
Application number: CN201510148556.XA
Authority: CN
Inventors: 椛泽光昭; 石川雅基; 上野勇介
Original assignee: SEN Corp
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co Ltd
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: TW201541504A; TWI626680B; KR102353625B1; US20150311037A1; KR20150122581A; JP6415090B2; US9384944B2; JP2015207536A; CN105023821A

Abstract

本发明提供一种可减小向被处理物进行注入时的注入角度误差的离子注入装置及离子注入方法。离子注入装置(100)的射束线部具备转向电磁铁(30)、射束扫描器(34)及射束平行化器(36)。射束线部包含离子束的基准轨道，z方向表示沿基准轨道的方向，x方向表示与z方向正交的一个方向。转向电磁铁使离子束向x方向偏转。射束扫描器通过使离子束向x方向往复偏转，来扫描离子束。射束平行化器具备平行化透镜，该平行化透镜构成为使经扫描的离子束与z方向平行，平行化透镜在射束扫描器的扫描原点处具有焦点。控制部对转向电磁铁中x方向的偏转角度进行补正，以使偏转的离子束的实际轨道在xz面上于扫描原点处与基准轨道相交。

Description

离子注入装置及离子注入方法

技术领域

本申请主张基于2014年4月23日申请的日本专利申请第2014-089281号的优先权。其申请的全部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方法。

背景技术

众所周知，有一种在终端站近前方具有能量分析用电磁铁的机械扫描方式的离子注入装置。该离子注入装置构成为，能量分析用电磁铁通过其离子束的偏转而对晶片赋予离子束注入倾斜角度。

专利文献1：日本实开平7-3131号公报

离子注入装置的射束线上备有用于从离子源向晶片等被处理物适当传输离子束的各种射束线构成要件。制造离子注入装置时，这些射束线构成要件尽可能准确地装配在设计位置上。然而，即便如此，事实上任一构成要件被配置在其装配位置时都会有点误差。由于这种装配误差而产生所传输的离子束的实际中心轨道(以下还称为实际轨道)与离子束的设计上的中心轨道(以下还称为基准轨道)的误差(以下还称为轨道误差)。

例如可以考虑，在与基准轨道垂直的方向上稍微偏离基准轨道而装配用于调整离子束的收敛或发散的射束调整要件(例如四极透镜)的情况。离子束沿着基准轨道射入该射束调整要件时，离子束通过从射束调整要件的中心稍微偏移之处。其结果，离子束因射束调整要件的收敛或发散作用而从基准轨道稍微偏转。

这种轨道误差会在离子束传输到被处理物的过程中扩大。例如自轨道误差的发生位置到被处理物的距离越长，轨道误差在传输中会越扩大。并且，当多个射束线构成要件分别具有装配误差时，即便每个误差微乎甚微，但会因这些误差的叠加而使得轨道误差变大。若轨道误差较大，则不能无视对于向被处理物注入离子束时的注入位置及注入角度的精确度的影响。

发明内容

本发明的一方式的示例性目的之一在于提供一种减小向被处理物进行注入时的注入角度的误差的离子注入装置及离子注入方法。

根据本发明的一种方式提供如下离子注入装置，其中，该离子注入装置具备：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经扫描的离子束与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处具有焦点，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。

根据本发明的一方式提供如下离子注入方法，其中，该离子注入方法包括如下工序：使用射束偏转器使离子束向x方向偏转；使用射束扫描器向x方向扫描偏转的离子束；及使用平行化透镜使经扫描的离子束与z方向平行，其中，x方向为与z方向正交的一个方向，z方向为沿离子束的基准轨道的方向，所述射束扫描器通过使所述偏转的离子束沿x方向往复偏转而扫描所述偏转的离子束，所述平行化透镜在所述射束扫描器的扫描原点处具有焦点，所述射束偏转器中x方向偏转角度被补正为，所述偏转的离子束在xz面上于所述扫描原点与所述基准轨道相交。

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或本发明的构成要件或表现形式，作为本发明的方式同样有效。

发明效果

根据本发明能够减少向被处理物进行注入时的注入角度的误差。

附图说明

图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的离子注入装置的顶视图。

图2(a)为表示图1所示的射束传输线单元的一部分的概略结构的俯视图，图2(b)为表示射束扫描器的扫描原点的概要图。

图3为用于说明使用本发明的一种实施方式所涉及的射束扫描器与配设于其上游的转向电磁铁来补正水平方向的注入角度的图。

图4(a)及图4(b)为表示通过本发明的一种实施方式所涉及的转向电磁铁来补正注入角度的示意图，图4(c)为例示转向电磁铁中的射束轨道的示意图。

图5为表示本发明的一种实施方式所涉及的注入角度补正方法的流程图。

图6为表示本发明的一种实施方式所涉及的离子注入装置的概略结构的俯视图。

图中：12-离子束生成单元，14-高能量多段直线加速单元，16-射束偏转单元，18-射束传输线单元，20-基板处理供给单元，22-质谱分析装置，24-能量分析电磁铁，26-横向收敛四极透镜，30-转向电磁铁，32-射束整形器，34-射束扫描器，36-射束平行化器，37a、37b-射束轨道，38-最终能量过滤器，40-晶片，84-平行化透镜，86-磁场测定器，100-离子注入装置，102-射束监控器，104-控制部，200-离子注入装置。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。另外，在附图说明中，对相同的要件标注相同的符号，以适当省略重复说明。并且，下述结构为示例，对于本发明的范围并未做任何限定。

图1为概略地表示本发明的一种实施方式所涉及的离子注入装置100的顶视图。图1中示出离子注入装置100的射束线部的构成要件的布局。离子注入装置100的射束线部构成为，具备离子源10及被处理物用处理室，并从离子源10向被处理物(例如基板或晶片40)传输离子束B。

本说明书中为了便于说明，将沿射束线部中基准轨道的方向表示为z方向，将与z方向正交的方向表示为x方向。并且，将与z方向及x方向正交的方向表示为y方向。本实施方式中，x方向为水平方向，y方向为铅垂方向。

并且，本说明书中有时会提及“在某一面(例如xz面)上射束实际轨道与基准轨道相交”。上文所言“交叉”是指从与该面正交的方向(例如y方向)观察时为相交的现象。由此，射束实际轨道与基准轨道在y方向上可以稍微偏离。在射束扫描器中产生“交叉”的实施方式中，射束实际轨道与基准轨道在如下范围内可以在y方向上稍微偏离，即，将射束扫描器的偏转电场的强度视为与y＝0(基准轨道的y方向位置)时的强度相同的范围。在一种实施方式中偏转电场的偏离率例如小于0.8％或小于0.4％时，可视为偏转电场的强度相同。

离子注入装置100适于所谓的高能量离子注入装置。高能量离子注入装置为具有高频线性加速方式的离子加速器与高能量离子传输用射束线的离子注入装置。高能量离子注入装置将产生于离子源10的离子加速为高能量，并沿着射束线将如此获得的离子束B传输至被处理物，以将离子注入到被处理物中。

如图1所示，离子注入装置100具备：离子束生成单元12，其生成离子并进行质谱分析；高能量多段直线加速单元14，其使离子束加速以作为高能量离子束；射束偏转单元16，其将高能量离子束的轨道弯曲成U字形；射束传输线单元18，其将高能量离子束传输至晶片40；及基板处理供给单元20，其将所传输的高能量离子束均匀地注入到半导体晶片。

离子束生成单元12具有离子源10、引出电极11及质谱分析装置22。离子束生成单元12中，射束通过引出电极11从离子源10被引出，与此同时被加速，被引出加速的射束通过质谱分析装置22进行质谱分析。质谱分析装置22具有质谱分析磁铁22a及质谱分析狭缝22b。质谱分析狭缝22b有时配置在质谱分析磁铁22a的近后方，但在实施例中，配置于其下一结构即高能量多段直线加速单元14的入口部内。

经质谱分析装置22质谱分析后，仅筛选出注入所需的离子种类，所选离子种类的离子束被引至下一高能量多段直线加速单元14。高能量多段直线加速单元14具备第1线性加速器15a，其具备用于注入高能量离子的基本的多段高频谐振器。高能量多段直线加速单元14也可以具备第2线性加速器15b，其具备用于注入超高能量离子的额外的多段高频谐振器。通过高能量多段直线单元14被加速的离子束的方向通过射束偏转单元16而发生改变。

从使离子束高速加速的高频(交流方式)高能量多段直线加速单元14离开的高能量离子束具有某一范围的能量分布。因此，为了对后一段高能量离子束进行射束扫描及射束平行化以对处于扫描移动中的晶片进行照射，需要预先实施高精度的能量分析、中心轨道补正及射束收敛发散的调整。

射束偏转单元16进行高能量离子束的能量分析、中心轨道补正及能量分散的控制。射束偏转单元16具备至少2个高精度偏转电磁铁和至少1个能量宽度限制狭缝及能量分析狭缝、及至少1个横向收敛设备。多个偏转电磁铁构成为进行高能量离子束的能量分析、精密地补正离子注入角度及抑制能量分散。

射束偏转单元16具有能量分析电磁铁24、抑制能量分散的横向收敛四极透镜26、能量分析狭缝28及提供转向(轨道补正)的转向电磁铁30。能量分析电磁铁24为射束偏转单元16的多个偏转电磁铁中处于最上游侧的一个电磁铁。转向电磁铁30为射束偏转单元16的多个偏转电磁铁中处于最下游侧的一个电磁铁。另外，能量分析电磁铁24还被称为能量过滤电磁铁(EFM)。高能量离子束的方向通过射束偏转单元16被转换，而朝向晶片40的方向。

离心力与洛伦茨力作用于通过射束偏转单元16的各偏转电磁铁的离子上，通过这些力的平衡作用描绘出圆弧型的轨迹。若以公式表示，该平衡力为mv＝qBr。m为离子的质量，v为速度，q为离子价，B为偏转电磁铁的磁通量密度，r为轨迹的曲率半径。只有该轨迹的曲率半径r与偏转电磁铁的磁极中心的曲率半径相一致的离子才能够通过偏转电磁铁。换言之，当离子价相同时，能够通过被施加一定磁场B的偏转电磁铁的离子才是具有特定的动量mv的离子。EFM还被称为能量分析电磁铁，实际上为分析离子的动量的装置。BM和离子生成单元的质谱分析电磁铁均为动量过滤器。

并且，射束偏转单元16通过使用多个电磁铁能够使离子束进行180°偏转。由此，能够以简单的结构实现射束线为U字型的高能量离子注入装置。

如上所述，通过使发生在离子源的离子加速而传输至晶片，以进行打入的离子注入装置中，射束偏转单元16在高能量多段直线加速单元14与射束传输线单元18之间，利用多个电磁铁来使离子束进行180°的偏转。能量分析电磁铁24及转向电磁铁30构成为，偏转角度分别呈90°，其结果，构成总偏转角度为180°。另外，由1个电磁铁进行的偏转量不限于90°，也可如下组合。

(1)1个偏转量为90°的电磁铁+2个偏转量为45°的电磁铁

(2)3个偏转量为60°的电磁铁

(3)4个偏转量为45°的电磁铁

(4)6个偏转量为30°的电磁铁

(5)1个偏转量为60°的电磁铁+1个偏转量为120°的电磁铁

(6)1个偏转量为30°的电磁铁+1个偏转量为150°的电磁铁

能量分析电磁铁24需要较高的磁场精度，因此安装有进行精密的磁场测定的高精度磁场测定器86。磁场测定器86为适当组合还被称为MRP(磁共振探头)的NMR(核磁共振)探头与霍尔探头的测定器，因此MRP与霍尔探头分别用于霍尔探头的校正与磁场恒定的反馈控制。并且，能量分析电磁铁24以严格的精度制作，以使磁场的不均匀性小于0.01％。转向电磁铁30上也同样设有磁场测定器86。另外，转向电磁铁30的磁场测定器86上可以仅安装有霍尔探头。此外，各能量分析电磁铁24及转向电磁铁30上连接着电流设定精度与电流稳定度为1×10^-4以内的电源及其控制设备。

射束传输线单元18传输从射束偏转单元16离开的离子束B，其具有包括收敛/发散透镜组的射束整形器32、射束扫描器34、射束平行化器36及静电式最终能量过滤器38(包含最终能量分离狭缝)。设计上，射束传输线单元18的长度为离子束生成单元12与高能量多段直线加速单元14的长度之和。射束传输线单元18通过射束偏转单元16与高能量多段直线加速单元14连结，整体形成U字型布局。

图2(a)为表示射束传输线单元18的一部分的概略结构的俯视图。通过射束偏转单元16(参考图1)仅分离出必要的离子种类，被视为必要的能量值的离子的射束，被射束整形器32整形为所期望的剖面形状。如图所示，射束整形器32由Q(四极)透镜等(电场式或磁场式)的收敛/发散透镜组构成。具有被整形的剖面形状的射束通过射束扫描器34向与图2(a)的纸面平行的方向进行扫描。例如，构成为包括横向收敛(纵向发散)透镜QF/横向发散(纵向收敛)透镜QD/横向收敛(纵向发散)透镜QF的三极Q透镜组。射束整形器32能够视需要单独以横向聚光透镜QF或横向发散透镜QD构成或组合多个横向聚光透镜QF和横向发散透镜QD来构成。

射束扫描器34构成为，使离子束在扫描原点S以周期变化的偏转角度向x方向偏转，由此扫描离子束。如图2(b)所示，扫描原点S为射入射束扫描器34的射束轨道35a的延长线与从射束扫描器34射出的射束轨道35b的延长线的交点。

射束扫描器34为通过周期变动的电场而向与离子束的行进方向正交的水平方向周期性往复扫描离子束的偏转扫描装置。如图2(a)所示，射束扫描器34在射束行进方向上具备一对(2片)隔着离子束的通过区域对置配置的扫描电极34a、34b(二极式偏转扫描电极)，近似于以0.5Hz～4000Hz范围的一定频率正负变动的三角波的扫描电压分别以相反符号施加在2片扫描电极34a、34b。该扫描电压在2片扫描电极34a、34b的间隙内生成使通过该处的射束偏转的变动电场。而且，通过扫描电压的周期性变动，通过间隙的射束沿水平方向进行扫描。

射束扫描器34的下游侧，于2个接地电极78a、78b之间配置有在离子束的通过区域具有开口的抑制电极74。上游侧在扫描电极的前方配置有接地电极76a，但视需要能够配置结构与下游侧相同的抑制电极。抑制电极抑制电子侵入到正电极。

扫描室内部构成为，于射束扫描器34的下游侧的较长区间设有射束扫描空间部34c，以便即使射束扫描角度小也可获得充分的扫描宽度。射束扫描空间部34c下游处的扫描室的后方设有射束平行化器36，该射束平行化器将偏转的离子束调整为射束扫描偏转之前的离子束的方向，即，将其弯回以与射束线L1平行。

在射束平行化器36中产生的像差(射束平行化器的中心部与左右端部的焦点距离之差)与射束扫描器34的偏转角的平方成比例，因此通过将射束扫描空间部34c设长以缩小偏转角，这对于抑制射束平行化器36的像差起到很大作用。像差越大，则将离子束注入到半导体晶片时，晶片中心部与左右端部的射束尺寸与射束发散角差异越大，因此会产生产品的质量偏差。

并且，通过调整该射束扫描空间部34c的长度，能够使射束传输线单元的长度与高能量多段直线加速单元14的长度一致。

射束平行化器36构成为将从射束扫描器34射入的离子束平行化，在射束平行化器36的下游形成沿x方向(水平方向)扩展的射束通过区域。射束平行化器36例如为静电式射束平行化器。

射束平行化器36上配置有电场式平行化透镜84。如图2(a)所示，平行化透镜84由大致呈双曲线形状的多个加速电极对与减速电极对构成。各电极对隔着不引起放电程度的宽度的加速减速间隙相对，加减速间隙中形成有电场，该电场兼有引起离子束的加减速的轴向成分及按距基准轴的距离成比例加强且对离子束起到横向收敛作用的横向成分。

隔着加速间隙配置的电极对中下游侧电极、减速间隙的上游侧电极及减速间隙的下游侧电极与后一个加速间隙的上游侧电极分别形成一体结构体，以成为同一电位。

从平行化透镜84的上游侧起，头一个电极(入射电极)和最后一个电极(出射电极)被保持为接地电位。由此，在通过平行化透镜84的前后，射束的能量不发生变化。

中间电极结构体中，加速间隙的出口侧电极与减速间隙的入口侧电极上连接有可变式定电压的负电源90，而在减速间隙的出口侧电极与加速间隙的入口侧电极上连接有可变式定电压的正电源(n段时为负正负正负……)。由此，离子束在重复加速与减速的同时逐渐朝向与射束线的基准轨道平行的方向。并且，最终进入到与偏转扫描前的离子束的行进方向(射束线轨道方向)平行的轨道上。

如图2(a)所示，射束平行化器36在基准轨道(例如图2(a)所示的射束线L1)上具有焦点F_o。被设计成，射入射束平行化器36的多个射束轨道37a、37b、37c各自相对于基准轨道具有不同的角度。射束平行化器36按照入射角度以不同的偏转角度使多个射束轨道37a、37b、37c分别偏转，由此，使得多个射束轨道37a、37b、37c与基准轨道平行。射束平行化器36接收按所给的离子注入条件(例如包括目标射束能量)预先设定的电输入(例如电压)而作动。

多个射束轨道37a、37b、37c在包括基准轨道在内的同一平面上，该平面上，自焦点F_o至射束平行化器36以各自不同的入射角度定向。本实施方式中，多个射束轨道37a、37b、37c为由射束扫描器34进行扫描的结果，因此该平面相当于射束扫描器34的扫描面(xz面)。这些射束轨道中的任意一个轨道(图2(a)中射束轨道37b)均可与基准轨道一致。图2(a)所示的实施方式中，基准轨道不在射束平行化器36中偏转而直线通往射束平行化器36。

本实施方式所涉及的离子注入装置100构成为，射束平行化器36的焦点F_o与射束扫描器34的扫描原点S一致。由此，扫描原点S上被射束扫描器34扫描的射束通过包含电场平行化透镜等的射束平行化器36被收敛，相对于与扫描前的离子束行进方向(射束线轨道方向)平行的偏转角0度的轴(基准轴)平行。此时，扫描区域相对于基准轴左右对称。

射束传输线单元18如此进行高能量离子束的射束扫描及射束平行化。被平行化的离子束通过最终能量过滤器38供给到基板处理供给单元20。被平行化的离子束高精度地照射到进行机械扫描移动的晶片40，并向晶片40注入离子。

如图1所示，射束传输线单元18的下游侧末端设有基板处理供给单元20，注入处理室中收纳有：射束监控器102，测定离子束B的射束电流、位置、注入角度、收敛发散角、上下左右方向的离子分布等；带电防止装置，防止由离子束B引起的晶片40的带电；晶片搬送机构，搬入或搬出晶片40并以恰当的位置、角度设置晶片；ESC(Electro Static Chuck)，保持处于注入离子状态的晶片40；及晶片扫描机构，以与注入过程中射束电流的变动相应的速度向与射束扫描方向呈直角的方向移动晶片40。基板处理供给单元20构成为提供晶片40的机械扫描。

射束监控器102构成为，测定离子束B向被处理物进行x方向注入时的注入角度。射束监控器102为例如以0.1°以下的测定误差测定射束角度的高精度的角度监控器。并且，射束监控器102构成为，测定离子束B向被处理物进行x方向注入时的注入位置。由此，射束监控器102也为离子束的位置监控器。射束监控器102在被处理物的位置或其附近的测定位置预先测定离子束B，在注入处理过程中，从测定位置退避并停止测定或在测定位置附近监控射束。

射束监控器102可以具备具有已知位置的狭缝及配置于狭缝的下游的射束检测器。射束检测器例如具有一元或二元排列的射束检测元件。根据被射束检测器检测出的射束受光点与狭缝的相对位置，能够获取离子束B的行进方向。射束监控器102可以在与基准轨道垂直的面内(例如射束扫描方向)移动，也可以在该面内的任意位置测定射束角度。

另外，射束监控器102可以配置于射束平行化器36与被处理物之间，并在被处理物的上游测定离子束B。又或，射束监控器102可以配置于被处理物的背后，在被处理物的下游测定离子束B。

并且，离子注入装置100具备用于控制离子注入装置100整体或其局部(例如射束线部的整体或局部)的控制部104。控制部104构成为，根据射束监控器102的测定结果补正转向电磁铁30中的偏转磁场。

以此，离子注入装置100的射束线部构成为，具有对置的2条长直线部的水平U字型折返型射束线。上游的长直线部由使在离子源10生成的离子束B加速的多个单元构成。下游的长直线部由调整相对于上游的长直线部转向的离子束B而注入到晶片40的多个单元构成。2条长直线部几乎以相同长度构成。2条长直线部之间设有便于进行维修作业的足够宽的作业空间R1。

如此将各单元配置成U字型的高能量离子注入装置，在控制设置面积的同时确保了良好的作业性。并且，高能量离子注入装置中，通过将各单元和各装置设为模块结构，实现了配合射束线基准位置而进行的拆卸、组装。

并且，由于高能量多段直线加速单元14与射束传输线单元18以折返方式配置，因此能够限制高能量离子注入装置的总长。现有装置中这些几乎被配置成直线型。并且，构成射束偏转单元16的多个偏转电磁铁的曲率半径以将装置宽度设得最小的方式被优化。基于这些设计，实现了将装置设置面积最小化、以及在夹在高能量多段直线加速单元14与射束传输线单元18之间的作业空间R1实现对高能量多段直线加速单元14和射束传输线单元18等各装置的作业。并且，由于维修间隔较短的离子源10与需要供给、取出基板的基板处理供给单元20相邻配置，因此可减少操作人员的来回移动。

因为这种U字型的射束线布局，离子注入装置100具有适当的尺寸。然而，U字型布局并不会缩短离子源10至基板处理供给单元20的射束线的总长。反而，由于增加了U字型偏转所需的长度和用于使其后一段的射束传输线单元18的长度与高能量多段直线加速单元14配合的长度，因此与直线型布局相比总体变长。

较长射束线中，由于各个设备的装配误差的累加，与末端处的射束位置和入射角的设计值的偏差变大。例如，收敛四极透镜(例如横向收敛四极透镜26)的装配位置横向偏离时，飞过基准轨道的射束，在从透镜中心偏移的位置射入到四极透镜，因此致使轨道受到收敛作用而向内侧(向四极透镜偏离的方向)弯曲。即使一个个设备中的轨道偏离很小，但是在通过多个设备进行长距离飞行期间，与基准轨道的角度及位置的偏差也会越来越大。为了抑制中心轨道偏离，首要任务为以高精度装配射束线设备，但这也有局限性。

本发明的一种实施方式以解决这种问题为目的。更具体而言，本发明的一种实施方式的目的在于，提供一种能够在插入有多个收敛要件的U字型较长射束线上，消除因这些收敛要件的装配误差引起的射束偏转作用，最终能够以注入角度误差±0.1°以下的高角度精度进行离子注入的高能量离子注入装置。

因此，一种实施方式所涉及的高能量离子注入装置中，通过平行地配设包括使生成于离子源10的离子束加速的多个单元的长直线部、和包括经调整扫描射束来注入到晶片40的多个单元的长直线部，来构成水平U字型的折返型射束线。U字型的偏转部由多个偏转电磁铁构成。

多个偏转电磁铁中下游侧的至少一台电磁铁被用作水平方向(扫描面内)的离子注入角度的精密调整用偏转电磁铁。根据在最靠近晶片40处测定的水平方向的射束位置与入射角(注入角)设定偏转电磁铁的输出值，以使补正后的轨道通过射束扫描器34的扫描原点(不论上下方向的轨道位置如何)。以此，偏转电磁铁中偏转角度被补正为，对晶片40进行注入时的注入角度误差为±0.1°以下。

下面参考图3，对使用射束扫描器34和配设于其上游的转向电磁铁30的水平方向的注入角度补正进行详细叙述。转向电磁铁30同时进行90°偏转和中心轨道补正(转向功能)。

将转向电磁铁30的中心C中射束实际轨道相对于基准轨道的水平方向的位置标计为Xs、倾斜度标记为Xs’。即，射束实际轨道因设备的装配误差，在转向电磁铁30的中心C具有位置误差Xs及角度误差Xs’之类的x方向轨道误差。这种轨道误差例如可在下列情况下发生，即将静电Q透镜、Q电磁铁(四极电磁铁)、偏转电磁铁等面角之类的收敛要件插入到射束偏转单元16的情况。

晶片位置中x方向轨道误差即注入位置误差Xw及注入角度误差Xw’，利用射束传输行列如同下列公式(1)，与转向电磁铁30中x方向轨道误差建立关联。

[数1]

其中，

[数2]

为自转向电磁铁30至射束扫描器34的x方向的射束传输行列。以下，有时将此称为“第1射束传输行列”。并且，

[数3]

为自射束扫描器34至晶片40的x方向的射束传输行列。以下，有时将此称为“第2射束传输行列”。

所谓射束传输行列，用行列形式表现表示构成射束线的各种设备中的离子运动的运动方程式的解。通过将所有与射束线中某一区间内的设备对应的射束传输行列相乘，能够获得该区间内运动方程式的解。

注入位置误差Xw及注入角度误差Xw’为，通过射束监控器102测定的晶片40上的射束位置及角度。根据这些测定值逆算出公式(1)。这样能够求出与晶片40上的射束测定位置及测定角度对应的转向电磁铁30的中心C处的位置误差Xs及角度误差Xs’。对公式(1)进行逆算时，可从公式(1)的左侧开始乘以逆行列。射束传输行列的行列式通常为1，注意这点，可以从公式(1)得出下列公式(2)。

[数4]

通过该计算，根据注入点处的x方向轨道误差的测定值Xw、Xw’求出补正点处的x方向轨道误差Xs、Xs’。

利用这些值计算出转向电磁铁30的偏转角度的补正量。偏转的补正角Δs为在转向电磁铁30的规定偏转角度90°上加以计算。转向电磁铁30的补正角Δs被赋予到射束实际轨道，由此实际轨道相对于基准轨道的倾斜度从Xs’变成(Xx’+Δs)。

作为该角度补正的结果，假定扫描原点S处实际轨道与基准轨道以角度Xsc’相交。则扫描原点S处实际轨道的x方向位置及角度利用第1射束传输行列如同下述公式(3)与补正后的转向电磁铁30的x方向轨道误差建立关联。在此，由于实际轨道与基准轨道相交，因此扫描原点S处实际轨道的x方向位置为零。

[数5]

因此，用于使射束实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交的转向电磁铁30的x方向的补正量Δs可根据公式(3)的第1行，如同下列公式(4)所示的方式求得。

[数6]

接着，对实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交时晶片40上的x方向的注入角度误差为零的情况进行说明。这通过具体考察第2射束传输行列而得到理论上的证明。

第2射束传输行列可由下列3个传输行列，即射束扫描器34至射束平行化器36的传输行列、射束平行化器36的传输行列及射束平行化器36至晶片40的传输行列的积表示。当将扫描原点S至平行化透镜84的中心D的距离设为F时，射束扫描器34至射束平行化器36的传输行列如下：

[数7]

如上所述，平行化透镜84为将该距离F作为焦点距离的透镜，因此，使得所有通过扫描原点S的轨道均与基准轨道平行。平行化透镜84的传输行列如下：

[数8]

最终能量过滤器38使轨道向y方向偏转，因此不会影响到x方向。由此，将平行化透镜84的中心D至晶片40的距离设为L₂时，该区间的水平面内传输行列如下：

[数9]

因此，第2射束传输行列表示为下列公式(5)。

[数10]

通过由公式(3)及公式(4)提供的补正角Δs的转向而得到补正的射束实际轨道，假定在晶片40上具有注入位置误差Xw₂及注入角度误差Xw₂’。此时，射束实际轨道通过补正角Δs的转向而在扫描原点S处以角度Xsc’横切基准轨道，因此利用公式(5)的第2射束传输行列并通过下列公式(6)来计算注入位置误差Xw₂及注入角度误差Xw₂’。

[数11]

由公式(6)的第2行可知，注入角度误差Xw₂’为零。这表示将转向电磁铁30中的偏转角度补正为使射束实际轨道通过扫描原点S，由此使注入角度误差消除。

由公式(5)可知，第2射束传输行列中，B₂＝F、D₂＝0。由此，赋予补正角Δs的公式(4)被简化为下列公式(7)。

[数12]

另外，自转向电磁铁30至射束扫描器34的区间没有任何其他射束线构成要件，该区间距离为L₁时，B₁＝L₁，因此公式(7)成为下列公式(8)。

[数13]

通过公式(8)设定补正角Δs的标准。公式(8)中补正角Δs为在晶片位置测定的未补正的注入角度误差Xw’与常数(-F/L₁)之积。该常数表示自射束扫描器34至射束平行化器36的距离F与自转向电磁铁30至射束扫描器34的距离L₁之比。

图4(a)及图4(b)为表示利用公式(8)由转向电磁铁30进行的注入角度补正的示意图。图4(a)表示未进行补正的状态，图4(b)表示进行补正的状态。图4(c)为例示转向电磁铁30中的射束轨道的示意图。并且，图5为表示本发明的一种实施方式所涉及的注入角度补正方法的流程图。

如图4(a)所示，转向电磁铁30中射束实际轨道106从基准轨道108向x方向偏移，其结果，当射束实际轨道106从扫描原点S向x方向偏移时，通过射束扫描器36被平行化的离子束110具有注入角度误差Xw’。

图5所示的注入角度误差补正方法中，在晶片位置通过射束监控器102测定注入角度误差Xw’(S10)。控制部104判定所测定的注入角度误差Xw’是否处于规格内(S12)。例如，控制部104判定所测定的注入角度误差Xw’是否处于预先规定的容许范围内。判定为所测定的注入角度误差Xw’处于规格内时(S12的Y)，无需进行注入角度补正。此时，控制部104定期重复测定注入角度误差Xw’。

判定为所测定的注入角度误差Xw’不在规格内时(S12的N)，控制部104对转向电磁铁30的磁场进行补正(S14)。控制部104控制转向电磁铁30，以将与所测定的注入角度误差Xw’对应的补正角Δs附加到转向电磁铁30的偏转角度上。

此时，测定补正后的注入角度误差Xw₂’(S10)，控制部104再次判定所测定的注入角度误差Xw₂’是否处于规格内(S12)。若判定为所测定的注入角度误差Xw₂’处于规格内(S12的Y)，则无需再进行补正。注入角度误差Xw₂’通常经过1次补正就会处于规格内。然而，当判定为所测定的注入角度误差Xw₂’不在规格内时(S12的N)，再次补正转向电磁铁30中的偏转角度(S14)。之后，重复相同处理。

如图4(b)所示，通过在转向电磁铁30中赋予补正角Δs，实际轨道106在扫描原点S处与基准轨道108相交。如上所述，通过扫描原点S的射束轨道通过射束平行化器36而与基准轨道108平行。由此，被射束平行化器36平行化的离子束110不具有注入角度误差。

以此，在射束实际轨道从扫描原点S偏移时，测定到向晶片注入时的注入角度，确定射束转向器中的补正量以抵消注入角度误差。本实施方式所涉及的注入角度补正方法，可以在离子注入的准备阶段进行，也可在离子注入过程中定期进行。

射束扫描器34优选以如下方式构成，即以相当于射束实际轨道与基准轨道的交叉角Xsc’的偏转角度使射束实际轨道偏转。由此，如以下说明，不仅能够将注入角度误差Xw₂’设为零，还可将注入位置误差Xw₂设为零。

由公式(6)的第1行可知，Xw₂＝FXsc’。注入位置误差Xw₂和射束扫描器34中的实际轨道与基准轨道的交叉角Xsc’成比例。该交叉角Xsc’相当于实际轨道为不在射束扫描器34中偏转的直线型时(即，扫描电极34a、34b之间的扫描电压为零时)的射束扫描器34的出口的实际轨道相对于基准轨道的角度。因此，通过对扫描电压附加直流成分以抵消交叉角Xsc’(通过在扫描电压上附加所谓的偏置电压)，能够将注入位置误差Xw₂设为零。偏置电压被设定为，在射束扫描器34的扫描电极34a、34b之间向离子束赋予-Xsc’(＝-Xw₂/F)的偏转角度。

另外，在以上注入角度补正的说明中，为便于理解，简化了射束传输行列。实际上，例如在转向电磁铁30与射束扫描器34之间存在射束整形器32，但是在上述研究中未将此考虑在内。并且，在此利用了被称作薄近似的方法，但实际射束传输行列的计算更为复杂。

并且，图4(a)及图4(b)中，省略了转向电磁铁30中离子束的偏转的图示。加之，图4(a)中，简化成射入电磁铁30一侧或从转向电磁铁30射出的一侧的轨道误差相同，但通常并非如此。例如，如图4(c)所例示，实际轨道106相对于射入转向电磁铁30一侧的基准轨道108的偏离，不同于实际轨道106相对于从转向电磁铁30射出一侧的基准轨道108的偏离。

本发明的一种实施方式中，离子注入装置100的射束线部具备：射束线上游部分；配设于射束线上游部分的下游的射束线中间部分；及配设于射束线中间部分的下游的射束线下游部分。射束线上游部分具备生成离子束的离子束生成单元12、及使离子束加速的高能量多段直线加速单元14。射束线中间部分具备射束偏转单元16，射束偏转单元16具备多个偏转电磁铁。多个偏转电磁铁具备至少1个能量分析电磁铁24、及配设于其下游的至少1个转向电磁铁30。射束线下游部分具备射束扫描器34及配设于射束扫描器34的下游的射束平行化器36。

离子注入装置100的射束线部具备构成为可使离子束向x方向偏转的射束偏转器。射束偏转器例如为射束偏转单元16的至少1个转向电磁铁30。又或，射束偏转器也可以是不同于转向电磁铁30的射束偏转单元16的偏转电磁铁。例如，射束偏转器可以是配设于转向电磁铁30的上游或下游的偏转电磁铁。又或，射束偏转器也可以设置于射束传输线单元18。例如，射束偏转器可以配设于射束整形器32与射束扫描器34之间。

射束扫描器34配设于射束偏转器的下游。射束扫描器34构成为在基准轨道上具有扫描原点S，且在扫描原点S处向x方向扫描离子束。因此，x方向为射束扫描器34的扫描方向。射束平行化器36具备平行化透镜84，该平行化透镜构成为使离子束与z方向平行。平行化透镜84的焦点F_o基本与扫描原点S一致。

射束偏转器配设于射束扫描器34的上游，以使射束扫描器34中的射束实际轨道相对于基准轨道的x方向的位置误差及角度误差与射束偏转器中的射束实际轨道相对于基准轨道的x方向的位置误差及角度误差建立关联。具体而言，例如利用射束传输行列将射束偏转器中的x方向位置误差及x方向角度误差与射束扫描器34中的x方向位置误差及x方向角度误差建立关联。

并且，射束线部构成为，被处理物中的射束实际轨道相对于基准轨道的x方向的位置误差及角度误差与射束实际轨道相对于射束扫描器34中的基准轨道的x方向的位置误差及角度误差建立关联。具体而言，利用射束传输行列将x方向的注入位置误差及注入角度误差与射束扫描器34中的x方向位置误差及x方向角度误差建立关联。

控制部104对射束偏转器中的x方向上的偏转角度进行补正，以产生射束扫描器34中的射束实际轨道的所期望的x方向角度误差(及/或x方向位置误差)。射束扫描器34中所期望的x方向角度误差(及/或x方向位置误差)与向被处理物进行注入时所期望的x方向注入角度及/或x方向注入位置建立关联。以此，能够进行x方向的离子注入角度的精密调整。

例如，控制部104构成为，补正射束偏转器中的x方向的偏转角度，以使射束实际轨道在扫描面于扫描原点S处与基准轨道相交。如上所述，当射束实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交时，能够使向被处理物进行x方向注入时的注入角度误差基本为零。将转向电磁铁30用作射束偏转器时，在使射束进行x方向的90°偏转的同时，进行精密的x方向射束角度调整。

控制部104可以根据例如通过射束监控器102测定的x方向注入角度将转向电磁铁30中的磁场补正为，射束实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交。根据x方向注入角度的测定值获得x方向注入角度误差。由于实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交，因此转向电磁铁30中的磁场被补正为与注入角度误差相抵。以此，优选通过1次磁场补正而能够使得注入角度误差为零。

测定转向电磁铁30中的磁场的磁场测定器86可在转向电磁铁中的磁场被补正为离子束的实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交的状态下被校正。

射束偏转单元16由2个90°偏转电磁铁构成，当上游侧为能量分析电磁铁24，下游侧为转向电磁铁30时，通过能量分析电磁铁24的离子的质量与能量是已知的。此时，转向电磁铁30的平均磁场(磁通量密度)B[T]与离子的能量E[keV]及质量m[amu]之间成立下列关系式。其中，n为离子的电价数，r[m]为偏转电磁铁的曲率半径。

[数14]

另一方面，当以上述顺序将离子束的注入角度大致设为0°时的转向电磁铁30的磁场测定值(读取值)为Bm时，能够通过在该测定值上乘以系数B/Bm来校正磁场测定值。若在装配装置时事先进行一次这种校正，则在此之后能够仅通过将磁场测定值调整为公式(9)所表示的值，即可获得较高的注入角度精度。

射束偏转器中x方向的偏转角度的补正范围例如为，射束偏转器中的设计上的偏转角度的至多1％以内或0.5％以内。即，设计上构成为使离子束偏转α°的射束偏转器以选自(1±0.01)α°的范围或(1±0.005)α°的范围的偏转角度使离子束偏转的方式得到补正。从这种意义上讲，射束偏转器构成为使离子束大约偏转α°。

例如，射束偏转单元16的多个偏转电磁铁构成为，将通过高能量多段直线加速单元14加速的离子束大约偏转180°。并且，射束偏转单元16的多个电磁铁由1个能量分析电磁铁24与1个转向电磁铁30构成，能量分析电磁铁24及转向电磁铁30分别构成为使离子束大约偏转90°。

转向电磁铁30使离子束B向x方向偏转90°，并且精密调整离子束B的x方向注入角度。为进行该精密调整而被设定的偏转角度补正量例如小于转向电磁铁30的偏转角度90°的1％或0.5％。转向电磁铁30中被补正的偏转角度为规定的偏转角度90°与补正量之和，大约为90°。

射束偏转单元16由2个90°偏转电磁铁构成，当上游侧为能量分析电磁铁24，下游侧为转向电磁铁30时，转向电磁铁30优选与具有1×10^-4(＝0.05/90×0.20)左右的设定精度与稳定度的电源和其控制设备连接。即，转向电磁铁30可以具备具有1×10^-4以内的磁场设定精度及磁场稳定度的电源部。如此一来，当规格上具有最低能量的轻离子能够以最大磁场的20％左右的磁场偏转90°时，能够以0.05°的精度设定补正角Δs。

如以上说明，根据本发明的一种实施方式，在离子注入装置100上设有用于使射束线折返的多个偏转电磁铁之一的转向电磁铁30、射束扫描器34、及作为角度监控器的射束监控器102，转向电磁铁30的磁场被补正为使射束实际轨道通过扫描原点S。以此，消除注入角度误差，而能够保证较高的注入角度精度。例如，在由可能以具有装配误差而设置的多个设备构成的射束传输距离较长的射束线上，能够将注入角度误差控制到小于0.1°。使具有较高的角度精度的静电式射束扫描器34及静电式最终能量过滤器38能够有效发挥作用。

另外，在此仅对水平方向(扫描面内)的补正进行了阐述，但离子注入装置100在与其正交的方向上，可通过注入角度的测定及与该测定一同对晶片的倾角进行微调的机械系统，仍可以实现误差小于0.1°的离子注入。

一种实施方式中，转向电磁铁30可以具备轨道偏转用主线圈及偏转角度补正用副线圈。主线圈具备主线圈电源。主线圈为进行90°偏转而设。副线圈具备能够独立于主线圈电源进行控制的副线圈电源。与主线圈相比，副线圈的卷数较少。控制部104可以将副线圈控制为，离子束的实际轨道在扫描原点S处与基准轨道相交。

如同上述实施方式使用90°偏转的电磁铁控制微小磁场时，期待设置具有较高的分解能的电磁铁电源。与此相对，若使用副线圈(通常被称为纵倾线圈)并将其卷数设得较少，利用其它电源对其进行励磁，则无需提高电源的分解能。此时，副线圈电源(转向电源)的设定精度与稳定度为1×10^-2左右即可。

上述实施方式中，射束偏转单元16的下游侧的偏转电磁铁兼做转向电磁铁30，而在一种实施方式中，可在射束偏转单元16的最后一个偏转电磁铁的下游单独设置转向电磁铁。此时，转向电磁铁的电源精度仍为1×10^-2左右即可。

上述实施方式中举例说明了适于高能量离子注入装置的离子注入装置100，但本发明也能够适用于具有射束偏转器、射束扫描器及射束平行化器的其他离子注入装置。一种实施方式中，例如如图6所示，在不具有高能量多段直线加速单元14的离子注入装置200中，可以进行x方向的离子注入角度的精密调整。

图6为表示本发明的一种实施方式所涉及的离子注入装置200的概略结构的俯视图。如图所示，离子注入装置200具备多个射束线构成要件。离子注入装置200的射束线上游部分自上游侧依次具备离子源201、质谱分析装置202、射束收集器203、鉴别孔径204及电流抑制机构205。离子源201与质谱分析装置202之间设有用于从离子源201引出离子的引出电极(未图示)。电流抑制机构205，作为一例具备CVA(Continuously Variable Aperture)。CVA为能够通过驱动机构调整开口尺寸的孔径。

离子注入装置200的射束线下游部分从上游侧依次具备第1XY聚光透镜206、第2XY聚光透镜208、射束扫描器209、Y聚光透镜210、射束平行化器211、AD(加速/减速)柱212及能量过滤器213。晶片214配置于射束线下游部分的最下游部。离子源201至射束平行化器211为止的射束线构成要件被收容在终端216。另外，例如在第1XY聚光透镜206和第2XY聚光透镜208之间可以设有能够出入(取出放入)离子束的路径的射束电流测量仪(未图示)。

由第1XY聚光透镜206、第2XY聚光透镜208及Y聚光透镜210构成用于调整纵横方向的射束形状(XY面内的射束剖面)的射束整形器。如此，射束整形器具备在质谱分析装置202与射束平行化器211之间沿射束线配设的多个透镜。射束整形器通过这些透镜的收敛/发散效果，能够在广泛的能量/射束电流的条件下将离子束适当地传输至下游。

第1XY聚光透镜206例如为Q透镜，第2XY聚光透镜208例如为XY方向单透镜，Y聚光透镜210例如为Y方向单透镜或Q透镜。第1XY聚光透镜206、第2XY聚光透镜208及Y聚光透镜210可以分别为单一的透镜，也可以是透镜组。以此，射束整形装置被设计成，能够从射束势较大且射束自散成为问题的低能量/高射束电流的条件，至射束势较小且射束的剖面形状控制成为问题的高能量/低射束电流的条件，适当控制离子束。

能量过滤器213例如为具备偏转电极、偏转电磁铁或同时具备这两者的AEF(Angular Energy Filter)。

在离子源201生成的离子通过引出电场(未图示)被加速。被加速的离子通过质谱分析装置202而偏转。以此，只有具有规定能量和质量电荷比的离子才通过鉴别孔径204。接着，离子经由电流抑制机构(CVA)205、第1XY聚光透镜206及第2XY聚光透镜208被引到射束扫描器209。

射束扫描器209通过施加周期性的电场或磁场(或这两者)而沿横向(也可以是纵向或斜向)往复扫描离子束。通过射束扫描器209离子束被调整为能够在晶片214上均匀地横向注入。通过射束扫描器209扫描的离子束215通过利用施加电场或磁场(或这两者)的射束平行化器211使行进方向一致。之后，离子束215通过施加电场以AD柱212加速或减速至规定的能量。从AD柱212离开的离子束215达到最终的注入能量(低能量模式下调整为高于注入能量的能量，并且使其在能量过滤器内减速的同时进行偏转)。AD柱212的下游的能量过滤器213通过施加基于偏转电极或偏转电磁铁的电场或磁场(或这两者)，使离子束215向晶片214侧偏转。由此，具有目标能量以外的能量的污染成分被排除。如此被净化的离子束215被注入到晶片214。

如此，离子注入装置200的射束线上游部分具备离子源201及质谱分析装置202，离子注入装置200的射束线下游部分具备配设于射束扫描器209的上游且调整离子束的收敛或发散的射束整形器、射束扫描器209及射束平行化器211。射束整形器可以为第1XY聚光透镜206。

晶片214的附近设有射束监控器217。射束监控器217配设于射束平行化器211的下游，并测定向晶片214进行x方向注入时的注入角度。射束监控器217的结构与参考图1说明的射束监控器102相同。

并且，离子注入装置200具备用于控制离子注入装置200的整体或局部(例如射束线部的整体或局部)的控制部218。控制部218构成为根据射束监控器217的测定结果控制射束偏转器。射束偏转器设置于射束整形器上。换言之，射束整形器构成为提供所谓的转向功能。

射束整形器具备至少1个四极透镜，四极透镜具备沿x方向对置的一对电极、及分别向一对电极提供不同电位的电源部。控制部218根据由射束监控器217测定的x方向注入角度补正射束整形器的一对电极之间的电位差，以使离子束215的实际轨道在扫描原点处与基准轨道相交。这样一来，能够进行x方向的离子注入角度的精密调整。

离子注入装置200中射束偏转器构成射束整形器的一部分，而在一种实施方式中，射束偏转器也可以与射束整形器分开设置。此时，射束偏转器可以配设于质谱分析装置与射束扫描器之间(例如，质谱分析装置与射束整形器之间或射束整形器与射束扫描器之间)。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明。但本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种设计变更，可以有各种变形例，并且这些变形例也属于本发明的范围，这是被本领域技术人员所认同的。

Claims

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。

11.根据权利要求10所述的离子注入装置，其特征在于，

所述射束整形器具备至少1个四极透镜，所述四极透镜具备沿着x方向对置的一对电极及向所述一对电极分别提供不同电位的电源部。

12.根据权利要求11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，其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，对所述一对电极之间的电位差进行补正，以使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。

13.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所述射束偏转器、所述射束扫描器及所述射束平行化器。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述射束偏转器中x方向的偏转角度的补正量被设定为，使向被处理物进行x方向注入时的注入角度误差经1次补正而处于规格内。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述射束扫描器通过以如下偏转角度使所述离子束往复偏转而使所述离子束的实际轨道与所述基准轨道的交叉角相抵，该偏转角度为相当于所述交叉角的一定的偏转角度与为进行扫描而周期性变化的偏转角度之和。

16.一种离子注入方法，其特征在于，包括如下工序：

使用射束偏转器使离子束向x方向偏转；

使用射束扫描器沿x方向扫描偏转的离子束；及

使用平行化透镜使经扫描的离子束与z方向平行，

x方向为与z方向正交的一个方向，z方向为沿离子束的基准轨道的方向，

所述射束扫描器通过使所述偏转的离子束沿x方向往复偏转而扫描所述偏转的离子束，

所述平行化透镜在所述射束扫描器的扫描原点处具有焦点，

所述射束偏转器中x方向偏转角度被补正为，所述偏转的离子束在xz面上于所述扫描原点处与所述基准轨道相交。