(57)【要約】【課題】製品の不良または評価の不良を抑制可能な電子機器を提供する。【解決手段】イオン源１は、イオンビームを発生する。質量分析器２は、所望のイオンを含むイオンビームを取り出す。加速器３は、イオンビームを加速する。ビーム走査部４は、走査しながらイオンビームをイオンビーム走査領域に照射する。複数のピックアップコイル７は、イオンビームによって誘起される高周波電流を検出する。バンドパスフィルタ８は、複数のピックアップコイル７によって検出された高周波電流のうち、所望の周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計９へ出力する。超伝導量子干渉計９は、所望の周波数を有する高周波電流に基づいて発生する磁束を検出し、その検出した磁束に比例した信号を制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、超伝導量子干渉計９から受けた信号に基づいて決定した磁束が所望の範囲に入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に設けられ、電子ビームまたは所望のイオンを含むイオンビームからなるビームの走査範囲を規定するビーム走査領域と、
前記ビーム走査領域に前記ビームを照射するビーム源と、
１つのコイルで囲まれた平面領域をコイル面としたとき、コイル面が前記ビーム走査領域に垂直になるとともにコイル面が前記ビームの走査方向に平行または垂直になるように前記ビーム走査領域に隣接して配置され、かつ、一列に配列された複数の第１のピックアップコイルと、
前記ビームが前記ビーム走査領域において走査されたときに前記複数の第１のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づいて発生する第１の磁束を検出する超伝導量子干渉計と、
前記超伝導量子干渉計によって検出された第１の磁束が所望の範囲内に入るビームを発生するように前記ビーム源を制御する制御装置とを備え、
前記複数の第１のピックアップコイルは、隣接する２つのコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続される、電子機器。
【請求項２】
前記検出された第１の磁束の周波数は、ビームの走査周波数よりも１桁高い、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記複数の第１のピックアップコイルと同じ構成からなり、前記コイル面が前記ビーム走査領域を挟んで前記複数の第１のピックアップコイルのコイル面に対向するように配置された複数の第２のピックアップコイルを更に備え、
前記超伝導量子干渉計は、更に、前記ビームが前記ビーム走査領域において走査されたときに前記複数の第２のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づく第２の磁束を検出し、
前記制御装置は、前記第１の磁束または前記第２の磁束が前記所望の範囲内に入るビームを発生するように前記ビーム源を制御する、請求項１または請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１および第２の磁束のうち、強度が大きい方の磁束が前記所望の範囲内に入るビームを発生するように前記ビーム源を制御する、請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のイオン注入装置が知られている。特許文献１に記載のイオン注入装置は、ホルダと、マスク板と、蛍光板と、電荷結合素子型撮像素子とを備える。ホルダは、基板を保持する。マスク板は、ホルダの前面に基板を避けた位置に取り付けられ、イオンビームを通過させる小孔を有する。蛍光板は、マスク板の小孔の背後に位置するようにホルダに取り付けられる。そして、蛍光板は、イオンビームを受けて発光する。電荷結合素子型撮像素子は、蛍光板の背後に位置するようにホルダに取り付けられる。そして、電荷結合素子型撮像素子は、蛍光板の発光像を捕らえる。
【０００３】
このように、特許文献１に記載のイオン注入装置は、イオンビームが基板に照射された場合、イオンビームを受けて発光する蛍光板の発光像を電荷結合素子型撮像素子によって捕らえることによって、イオンビームの入射角を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０６３８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたイオン注入装置では、イオンビームを走査するときの電流を検出していないため、イオンビームを走査するときの電流がばらつくと製品の不良が発生するという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、製品の不良または評価の不良を抑制可能な電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の実施の形態によれば、電子機器は、ビーム走査領域と、ビーム源と、複数の第１のピックアップコイルと、超伝導量子干渉計と、制御装置とを備える。ビーム走査領域は、真空容器内に設けられ、電子ビームまたは所望のイオンを含むイオンビームからなるビームの走査範囲を規定する。ビーム源は、ビーム走査領域にビームを照射する。複数の第１のピックアップコイルは、１つのコイルで囲まれた平面領域をコイル面としたとき、コイル面がビーム走査領域に垂直になるとともにコイル面がビームの走査方向に平行または垂直になるようにビーム走査領域に隣接して配置され、かつ、一列に配列される。超伝導量子干渉計は、ビームがビーム走査領域において走査されたときに複数の第１のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づいて発生する第１の磁束を検出する。制御装置は、超伝導量子干渉計によって検出された第１の磁束が所望の範囲内に入るビームを発生するようにビーム源を制御する。そして、複数の第１のピックアップコイルは、隣接する２つのコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の実施の形態による電子機器においては、検出した磁束が所望の範囲に入るビームをビーム走査領域に照射する。
【０００９】
従って、製品の不良または評価の不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。
【図２】イオンビーム走査領域の概念および複数のピックアップコイルの配置を示す図である。
【図３】図１に示す複数のピックアップコイルの構造を示す図である。
【図４】図１に示す超伝導量子干渉計の構成を示す概略図である。
【図５】複数のピックアップコイルの隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたときのイオンビーム走査領域のｘ軸方向のイオンビームの位置とＳＱＵＩＤのループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。
【図６】複数のピックアップコイルの隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたときのイオンビーム走査領域のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤのループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。
【図７】磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。
【図８】図１に示すイオン注入装置における動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態２によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。
【図１０】図９に示す複数のピックアップコイルの配置を説明する図である。
【図１１】複数のピックアップコイルの構造を示す図である。
【図１２】複数のピックアップコイルの隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたときのイオンビーム走査領域のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤのループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。
【図１３】複数のピックアップコイルの隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたときのイオンビーム走査領域のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤのループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。
【図１４】磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。
【図１５】実施の形態３によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。
【図１６】図１５に示す複数のピックアップコイルの配置を説明する図である。
【図１７】磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。
【図１８】図１５に示すイオン注入装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１９】磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。
【図２０】実施の形態４によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。
【図２１】図２０に示すイオン注入装置におけるイオンビーム走査領域の概念および複数のピックアップコイルの配置を示す図である。
【図２２】図２０に示すイオン注入装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。図１を参照して、この発明の実施の形態１によるイオン注入装置１０は、イオン源１と、質量分析器２と、加速器３と、ビーム走査部４と、真空容器５と、ホルダ６と、複数のピックアップコイル７と、バンドパスフィルタ８と、超伝導量子干渉計９と、制御装置１１とを備える。
【００１３】
真空容器５は、排気口５Ａを有する。排気口５Ａは、ロータリーポンプおよびターボ分子ポンプ等からなる排気装置（図示せず）に接続される。その結果、真空容器５内は、排気装置によって真空に排気される。ホルダ６は、真空容器５内の底面５Ｂに固定される。
【００１４】
イオン源１は、制御装置１１からの制御に従って、真空容器５内に照射されるイオンビームの高周波電流に基づいて発生する磁束が所望の範囲に入るようにイオンビームを発生する。
【００１５】
質量分析器２は、イオン源１によって発生されたイオンビームから所望のイオンを含むイオンビームを取り出し、その取り出したイオンビームを加速器３へ導く。
【００１６】
加速器３は、質量分析器２から受けたイオンビームを加速し、その加速したイオンビームをビーム走査部４へ導く。
【００１７】
ビーム走査部４は、加速器３から受けたイオンビームを真空容器５内に照射し、後述するイオンビーム走査領域内でイオンビームを所望の周波数ｆｉｂで走査する。
【００１８】
ホルダ６は、基板を保持する。複数のピックアップコイル７は、隣接する２つのピックアップコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続される。そして、複数のピックアップコイル７は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ８へ出力する。
【００１９】
バンドパスフィルタ８は、複数のピックアップコイル７から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計９へ出力する。
【００２０】
超伝導量子干渉計９は、例えば、酸化物高温超伝導体からなるＳＱＵＩＤ（Superconducting Quantum Interference Device）によって構成される。そして、超伝導量子干渉計９は、バンドパスフィルタ８から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束を検出し、その検出した磁束に比例した信号を制御装置１１へ出力する。この場合、検出する磁束の周波数は、ｆΦである。そして、例えば、ｆΦ＝２０×ｆｉｂ程度である。即ち、検出する磁束の周波数ｆΦは、イオンビームの走査周波数ｆｉｂよりも１桁程度高い。
【００２１】
制御装置１１は、超伝導量子干渉計９から磁束に比例した信号を受け、その受けた磁束に比例した信号に基づいて磁束を決定する。そして、制御装置１１は、磁束が所望の範囲に入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【００２２】
図２は、イオンビーム走査領域の概念および複数のピックアップコイル７の配置を示す図である。図２を参照して、イオンビーム走査領域１５は、ｘ−ｙ平面に設定される。このｘ−ｙ平面は、図１に示すホルダ６の面内方向（図１の紙面に垂直な方向）に設定される。
【００２３】
イオンビーム走査領域１５は、例えば、ｘ軸方向に５０ｃｍの長さを有し、ｙ軸方向に５ｃｍの長さを有する。そして、イオンビームは、ｘ軸方向に沿って走査される。
【００２４】
複数のピックアップコイル７は、例えば、ｘ軸に沿って一列に配列された２９個のピックアップコイル７−１〜７−２９からなる。ピックアップコイル７−１〜７−２９の各々は、例えば、１ｃｍφの直径を有する。そして、ピックアップコイル７−１〜７−２９は、例えば、２．５ｃｍの間隔でイオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の長さよりも両側で約１０ｃｍ長い−３５ｃｍ〜３５ｃｍの領域に配列される。１つのピックアップコイル（ピックアップコイル７−１〜７−２９の各々）によって囲まれる平面領域をコイル面としたとき、ピックアップコイル７−１〜７−２９は、コイル面がイオンビーム走査領域１５に垂直になり、かつ、コイル面がイオンビームの走査方向（＝ｘ軸方向）に平行になるように配列される。
【００２５】
図３は、図１に示す複数のピックアップコイル７の構造を示す図である。図３を参照して、ｘ軸方向において、ｘ−ｙ平面の上側とｘ−ｙ平面の下側とで交互に半円を描くように銅線２０（実線で示されている）を巻き、銅線２０で描かれた半円をｘ−ｙ平面に対して反転させた半円を描くように銅線３０（点線で示されている）を巻く。その結果、円形の形状を有するピックアップコイル７−１〜７−２９が形成される。そして、銅線２０は、ピックアップコイル７−１側で銅線３０に接続されている。従って、ピックアップコイル７−１〜７−２９は、直列に接続される。
【００２６】
イオンビームによってピックアップコイル７−１に誘起された誘起電流の方向は、ピックアップコイル７−２を流れる誘起電流の方向と逆方向である。従って、イオンビームによって誘起された誘起電流がピックアップコイル７−１を流れることにより生成される磁界の極が、図３の紙面上において手前側がＳ極になるとすると、誘起電流がピックアップコイル７−２に流れることにより生成される磁界の極は、図３の紙面上において手前側がＮ極になる。即ち、隣接する２つのピックアップコイル間では、誘起電流によって生成される磁界の極は、図３の紙面上において相互に逆極性になる。
【００２７】
このように、この発明の実施の形態においては、ピックアップコイル７−１〜７−２９は、隣接する２つのピックアップコイルに発生する磁界の極が相互に逆極性になるようにｘ軸に沿って配列されている。
【００２８】
このようにピックアップコイル７−１〜７−２９を配列することにより、直流磁界をほぼキャンセルできる。
【００２９】
なお、上述したコイル面は、各ピックアップコイル７−１〜７−２９において、銅線２０，３０によって囲まれた平面領域である。
【００３０】
また、ピックアップコイル７−１〜７−２９の各々は、円形でなくてもよく、例えば、１辺が１ｃｍの正方形であってもよい。
【００３１】
図４は、図１に示す超伝導量子干渉計９の構成を示す概略図である。図４を参照して、超伝導量子干渉計９は、インプットコイル９１と、ＳＱＵＩＤ９２とを含む。
【００３２】
インプットコイル９１は、図１に示すバンドパスフィルタ８と接続され、ＳＱＵＩＤ９２を囲むようにＳＱＵＩＤ９２の外周側に配置される。
【００３３】
ＳＱＵＩＤ９２は、超伝導体からなり、ジョセフソン接合９２１，９２２を含む。
【００３４】
超伝導量子干渉計９を用いた磁束の測定方法は、周知であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００３５】
各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１のインダクタンスをＬｉとすると、インダクタンスＬｉは、次式（Ｗｈｅｅｌｅｒの多層空芯コイルの式）によって表わされる。
【００３６】
【数１】
2015220157.tif 000003
【００３７】
式（１）において、ｍは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の平均径であり、ｎは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の巻数であり、Ｈは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の厚みであり、ｃは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の径方向の厚みである。ここで、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の内径をｄとすると、ｍは、ｄ＋ｃによって表される。長さの単位は、［ｍ］であり、インダクタンスの単位は、［Ｈ］である。
【００３８】
また、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１の抵抗をＲｉとすると、抵抗Ｒｉは、次式によって表される。
【００３９】
【数２】
2015220157.tif 000004
【００４０】
式（２）において、ｗは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９またはインプットコイル９１を構成する銅線の直径である。長さの単位は、［ｍ］であり、抵抗の単位は、［Ω］である。
【００４１】
ＳＱＵＩＤ９２のループインダクタンスをＬＳＱとし、ＳＱＵＩＤ９２のカップリング係数をｋｋとし、インプットコイル９１とＳＱＵＩＤ９２との相互インダクタンスをＭとすると、相互インダクタンスＭは、次式によって表わされる。
【００４２】
【数３】
2015220157.tif 000005
【００４３】
更に、複数のピックアップコイル７を構成するピックアップコイルの個数をＫとし、複数のピックアップコイル７（＝２９個のピックアップコイル７−１〜７−２９を直列に接続したコイル）のインダクタンスをＬｐとすると、インダクタンスＬｐは、次式によって表わされる。
【００４４】
【数４】
2015220157.tif 000006
【００４５】
各ピックアップコイル７−１〜７−２９、複数のピックアップコイル７（＝２９個のピックアップコイル７−１〜７−２９を直列に接続したコイル）およびインプットコイル９１の巻数ｎ、内径ｄ、径方向の厚みｃ、平均径ｍ、厚みＨ、直径ｗ、インダクタンスＬｉおよび抵抗Ｒｉを表１に示す。
【００４６】
【表１】
2015220157.tif 000007
【００４７】
表１において、２９個のピックアップコイル７−１〜７−２９を直列に接続したコイルのインダクタンスは、各ピックアップコイル７−１〜７−２９のインダクタンス１６．０［μＨ］を２９倍した４６４［μＨ］になり、２９個のピックアップコイル７−１〜７−２９を直列に接続したコイルの抵抗は、各ピックアップコイル７−１〜７−２９の抵抗０．３９５［Ω］を２９倍した１１．５［Ω］になる。
【００４８】
この発明の実施の形態においては、表１に示すインダクタンスおよび抵抗を有するピックアップコイル７−１〜７−２９およびインプットコイル９１が用いられた。また、ｋｋ＝０．８、ＬＳＱ＝１５７［ｐＨ］として、Ｍ＝２１１［ｎＨ］が用いられた。
【００４９】
図５は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたときのイオンビーム走査領域１５のｘ軸方向のイオンビームの位置とＳＱＵＩＤ９２のループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。なお、図５においては、イオンビームの電流Ｉｉｂ＝１μＡで走査周波数ｆｉｂ＝２００Ｈｚの場合、量子磁束をΦ０＝２．０７×１０−１５Ｗｂとして、磁束をμΦ０で規格化して示す。
【００５０】
図５において、縦軸は、ＳＱＵＩＤに入力される磁束を表わし、横軸は、ｘ軸方向のイオンビームの走査位置を表わす。複数のピックアップコイル７は、ｘ軸上（ｙ＝０ｃｍ）に置かれ、イオンビーム走査領域の下端は、ｙ＝１ｃｍ上に、上端は、ｙ＝６ｃｍ上にある。そして、曲線ｋ１は、イオンビームがｙ＝１ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ２は、イオンビームがｙ＝２ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ３は、イオンビームがｙ＝３ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示す。
【００５１】
図５を参照して、隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたとき、磁束の振幅は、イオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の全ての位置において、ほぼ一定になる（曲線ｋ１〜ｋ３参照）。
【００５２】
そして、磁束の振幅は、イオンビームのｙ軸上での走査位置が複数のピックアップコイル７から離れるに従って小さくなる（曲線ｋ１〜ｋ３参照）。
【００５３】
図６は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたときのイオンビーム走査領域１５のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤ９２のループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。なお、図６においても、磁束をμΦ０で規格化して示す。
【００５４】
図６において、縦軸は、ＳＱＵＩＤに入力される磁束を表わし、横軸は、ｘ軸方向のイオンビームの走査位置を表わす。複数のピックアップコイルは、ｘ軸上（ｙ＝０ｃｍ）に置かれ、イオンビーム走査領域１５の下端は、ｙ＝１ｃｍ上にあり、上端は、ｙ＝６ｃｍ上にある。そして、曲線ｋ４は、イオンビームがｙ＝１ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ５は、イオンビームがｙ＝２ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ６は、イオンビームがｙ＝３ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示す。
【００５５】
図６を参照して、隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたとき、磁束の振幅は、イオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の各位置においてほぼ一定であるが、直流成分を含む（曲線ｋ４，ｋ５，ｋ６参照）。
【００５６】
また、隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にした場合も、磁束の振幅は、イオンビームのｙ軸上の走査位置が複数のピックアップコイル７から離れるに従って小さくなる（曲線ｋ４，ｋ５，ｋ６参照）。
【００５７】
図７は、磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。図７において、縦軸は、磁束の振幅を表し、横軸は、ｙ軸方向におけるイオンビームの走査位置を表す。複数のピックアップコイル７のコイル面は、イオンビームの走査方向に平行である。なお、図７においても、磁束の振幅をμΦ０で規格化して示す。
【００５８】
また、曲線ｋ６は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ７は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルを同極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。更に、直線ｋ８は、帯域１０Ｈｚの時のＳＱＵＩＤの雑音レベルである。
【００５９】
図７を参照して、イオンビームの走査領域は、ｙ＝０．０１［ｍ］＝１［ｃｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］＝６［ｃｍ］の範囲にある。そして、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０１［ｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ６，ｋ８参照）。
【００６０】
一方、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３３［ｍ］以上になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ７，ｋ８参照）。つまり、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、イオンビームの走査領域の一部で、磁束の振幅がＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる。その結果、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３３［ｍ］以上になると、イオンビームによって誘起された磁束を正確に検出することができない。
【００６１】
図５から図７に示す結果から、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にするのが好ましいことが分かった。
【００６２】
従って、イオン注入装置１０においては、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルの極性が逆極性になるようにピックアップコイル７−１〜７−２９を配置している。
【００６３】
複数のピックアップコイル７の隣接する２つのコイルの極性が逆極性になるようにピックアップコイル７−１〜７−２９を直列に配列することによって、イオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の各位置において検出される磁束の振幅がほぼ一定になることが分かったので、制御装置１１は、ｙ軸上の走査位置に対する好ましい磁束の範囲Ｈｐｒｅｆを予め保持しておき、超伝導量子干渉計９から受けた磁束に比例した信号から決定した磁束がｙ軸上の走査位置に対して予め保持した磁束の範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【００６４】
これによって、イオンビーム走査領域１５の全ての領域において、イオン注入の品質を一定にできる。即ち、イオン注入の品質の不良を抑制できる。
【００６５】
図８は、図１に示すイオン注入装置１０における動作を説明するためのフローチャートである。
【００６６】
図８を参照して、イオン注入の動作が開始されると、イオン源１は、イオンビームを発生する（ステップＳ１）。そして、質量分析器２は、対象物にイオン注入する所望のイオンを含むイオンビームを取り出す（ステップＳ２）。そして、加速器３は、イオンビームを加速し、ビーム走査部４は、走査方向（ｘ軸方向）にイオンビームを走査させながらイオンビームをイオンビーム走査領域１５に照射する（ステップＳ３）。
【００６７】
その後、イオンビームによって複数のピックアップコイル７に誘起される高周波電流を検出し（ステップＳ４）、その検出した高周波電流に基づいて発生する磁束を超伝導量子干渉計９によって検出する（ステップＳ５）。
【００６８】
そして、制御装置１１は、検出された磁束に比例する信号を超伝導量子干渉計９から受けて磁束（あるいは磁束の振幅）を決定し、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００６９】
ステップＳ６において、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っていると判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ９へ移行する。
【００７０】
一方、ステップＳ６において、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っていないと判定されたとき、制御装置１１は、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する（ステップＳ７）。この場合、検出した磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆよりも小さい場合、制御装置１１は、より多くのイオンを含むイオンビームを発生するようにイオン源１を制御し、検出した磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆよりも大きい場合、制御装置１１は、より少ないイオンを含むイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【００７１】
ステップＳ７の後、イオン源１は、制御装置１１からの制御に従って、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生する（ステップＳ８）。
【００７２】
そして、ステップＳ６において、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っていると判定されたとき、またはステップＳ８の後、イオン注入を終了するか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００７３】
ステップＳ９において、イオン注入を終了しないと判定した場合、一連の動作は、ステップＳ３へ移行する。その後、ステップＳ９において、イオン注入を終了すると判定されるまで、上述したステップＳ３〜ステップＳ９が繰り返し実行される。そして、ステップＳ９において、イオン注入を終了すると判定されると、一連の動作が終了する。
【００７４】
このように、イオン注入装置１０において、磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームをイオンビーム走査領域１５に照射してイオン注入を行うので、イオン注入の製品の不良を抑制できる。
【００７５】
［実施の形態２］
図９は、実施の形態２によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。図９を参照して、実施の形態２によるイオン注入装置１００は、図１に示すイオン注入装置１０の複数のピックアップコイル７を複数のピックアップコイル７０に代えたものであり、その他は、イオン注入装置１０と同じである。
【００７６】
複数のピックアップコイル７０は、ホルダ６上に配置されるとともに、バンドパスフィルタ８に接続される。
【００７７】
図１０は、図９に示す複数のピックアップコイル７０の配置を説明する図である。図１０を参照して、図２において説明したイオンビーム走査領域１５を設定する。
【００７８】
複数のピックアップコイル７０は、例えば、２９個のピックアップコイル７０−１〜７０−２９からなる。ピックアップコイル７０−１〜７０−２９の各々は、円形のコイルからなる。そして、ピックアップコイル７０−１〜７０−２９は、直列に接続され、ｘ軸方向に一列に配列される。この場合、ピックアップコイル７０−１〜７０−２９は、上述したコイル面がイオンビーム走査領域１５に垂直になり、かつ、コイル面がイオンビームの走査方向（ｘ軸方向）に垂直になるように、ｘ軸に沿って配置される。
【００７９】
なお、ピックアップコイル７０−１〜７０−２９の各々は、円形でなくてもよく、例えば、１辺が１ｃｍの正方形からなっていてもよい。
【００８０】
図１１は、複数のピックアップコイル７０の構造を示す図である。図１１を参照して、ピックアップコイル７０−１は、銅線を矢印４０の方向に所望の回数だけ巻くことにより作製される。そして、ピックアップコイル７０−１を作製すると、所望の間隔分だけ銅線を直線状に配置し、その後、銅線を矢印５０の方向に所望の回数だけ巻いてピックアップコイル７０−２を作製する。以下、ピックアップコイル７０−１，７０−２を作製する方法を繰り返してピックアップコイル７０−３〜７０−２９を作製する。
【００８１】
その結果、隣接する２つのコイルでは、銅線を巻く方向が逆方向であるので、ピックアップコイル７０−１に誘起される電流によって発生する磁界は、ピックアップコイル７０−１の一方側でＮ極になり、他方側がＳ極になり、ピックアップコイル７０−２に誘起される電流によって発生する磁界は、ピックアップコイル７０−２のピックアップコイル７０−１側でＳ極になり、ピックアップコイル７０−２のピックアップコイル７０−３側でＮ極になる。即ち、隣接する２つのピックアップコイル７０−１，７０−２では、極性が相互に逆極性になる。ピックアップコイル７０−３〜７０−２９についても同様である。
【００８２】
このように、実施の形態２においては、各ピックアップコイル７０−１〜７０−２９のコイル面がイオンビームの走査方向に垂直になり、隣接する２つのピックアップコイルの極性が相互に逆極性になるようにピックアップコイル７０−１〜７０−２９を一列に配列することによって複数のピックアップコイル７０が作製される。
【００８３】
図１２は、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたときのイオンビーム走査領域１５のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤ９２のループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。複数のピックアップコイル７０は、ｘ軸上（ｙ＝０ｃｍ）に置かれ、イオンビーム走査領域１５の下端は、ｙ＝１ｃｍ上にあり、上端は、ｙ＝６ｃｍ上にある。なお、図１２においても、磁束をμΦ０で規格化して示す。
【００８４】
図１２において、縦軸は、ＳＱＵＩＤに入力される磁束を表わし、横軸は、ｘ軸方向のイオンビームの走査位置を表わす。そして、曲線ｋ９は、イオンビームがｙ＝１ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ１０は、イオンビームがｙ＝２ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ１１は、イオンビームがｙ＝３ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示す。
【００８５】
図１２を参照して、コイル面がイオンビームの走査方向と垂直になるようにピックアップコイル７０−１〜７０−２９を配置し、隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にしたとき、磁束の振幅は、イオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の全ての位置において、ほぼ一定になる（曲線ｋ９〜ｋ１１参照）。
【００８６】
そして、磁束の振幅は、イオンビームのｙ軸上の走査位置が複数のピックアップコイル７０から離れるに従って急激に小さくなる（曲線ｋ９〜ｋ１１参照）。
【００８７】
従って、イオンビーム走査領域１５にできる限り近い位置に複数のピックアップコイル７０を配置するのが好ましい。
【００８８】
図１３は、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたときのイオンビーム走査領域１５のｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤ９２のループインダクタンスに入力される磁束との関係を示す図である。複数のピックアップコイル７０は、ｘ軸上（ｙ＝０ｃｍ）に配置され、イオンビーム走査領域１５の下端は、ｙ＝１ｃｍ上にあり、上端は、ｙ＝６ｃｍ上にある。なお、図１３においても、磁束をμΦ０で規格化して示す。
【００８９】
図１３において、縦軸は、ＳＱＵＩＤに入力される磁束を表わし、横軸は、ｘ軸方向のイオンビームの走査位置を表わす。そして、曲線ｋ１２は、イオンビームがｙ＝１ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ１３は、イオンビームがｙ＝２ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示し、曲線ｋ１４は、イオンビームがｙ＝３ｃｍ上を走査するときのｘ軸方向のイオンビームの走査位置とＳＱＵＩＤに入力される磁束との関係を示す。
【００９０】
図１３を参照して、コイル面がイオンビームの走査方向と垂直になるようにピックアップコイル７０−１〜７０−２９を配置し、隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にしたとき、磁束の振幅は、イオンビーム走査領域１５のｘ軸方向の各位置においてほぼ一定になる（曲線ｋ１２〜ｋ１４参照）。
【００９１】
また、隣接する２つのピックアップコイルの極性を同極性にした場合も、磁束の振幅は、イオンビームのｙ軸上の走査位置が複数のピックアップコイル７０から離れるに従って小さくなる（曲線ｋ１２〜ｋ１４参照）。
【００９２】
図１４は、磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。図１４において、縦軸は、磁束の振幅を表し、横軸は、ｙ軸方向におけるイオンビームの走査位置を表す。複数のピックアップコイル７０のコイル面は、イオンビームの走査方向に垂直である。なお、図１４においても、磁束の振幅をμΦ０で規格化して示す。
【００９３】
また、曲線ｋ１５は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ１６は、複数のピックアップコイル７の隣接する２つのピックアップコイルを同極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。
【００９４】
図１４を参照して、イオンビームの走査領域は、ｙ＝０．０１［ｍ］＝１［ｃｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］＝６［ｃｍ］の範囲にある。そして、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０１［ｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ８，ｋ１５参照）。
【００９５】
一方、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３［ｍ］以上になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる。つまり、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、イオンビームの走査領域の一部で、磁束の振幅がＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ８，ｋ１６参照）。その結果、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３［ｍ］以上になると、イオンビームによって誘起された磁束を正確に検出することができない。
【００９６】
図１２から図１４に示す結果から、コイル面がイオンビームの走査方向と垂直になるようにピックアップコイル７０−１〜７０−２９を配置した場合も、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルの極性を逆極性にし、複数のピックアップコイル７０をイオンビーム走査領域１５にできる限り近い位置に配置するのが好ましいことが分かった。
【００９７】
従って、イオン注入装置１００においては、複数のピックアップコイル７０の隣接する２つのピックアップコイルの極性が逆極性になるようにピックアップコイル７０−１〜７０−２９を配置している。
【００９８】
イオン注入装置１００の動作は、図８に示すフローチャートに従って実行される。従って、イオン注入装置１０と同じように、イオン注入装置１００においても、イオン注入の製品の不良を抑制できる。
【００９９】
実施の形態２におけるその他の説明は、実施の形態１における説明と同じである。
【０１００】
［実施の形態３］
図１５は、実施の形態３によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。図１５を参照して、実施の形態３によるイオン注入装置２００は、図１に示すイオン注入装置１０の複数のピックアップコイル７を複数のピックアップコイル２１０，２２０に代え、バンドパスフィルタ８をバンドパスフィルタ２３０，２４０に代え、超伝導量子干渉計９を超伝導量子干渉計２５０，２６０に代え、制御装置１１を制御装置２７０に代えたものであり、その他は、イオン注入装置１０と同じである。
【０１０１】
複数のピックアップコイル２１０，２２０は、ホルダ６上に配置される。複数のピックアップコイル２１０は、バンドパスフィルタ２３０に接続される。複数のピックアップコイル２２０は、バンドパスフィルタ２４０に接続される。
【０１０２】
複数のピックアップコイル２１０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ２３０へ出力する。複数のピックアップコイル２２０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ２４０へ出力する。
【０１０３】
バンドパスフィルタ２３０は、複数のピックアップコイル２１０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計２５０へ出力する。
【０１０４】
バンドパスフィルタ２４０は、複数のピックアップコイル２２０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計２６０へ出力する。
【０１０５】
超伝導量子干渉計２５０，２６０の各々は、上述した超伝導量子干渉計９と同じ構成からなる。
【０１０６】
超伝導量子干渉計２５０は、バンドパスフィルタ２３０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１を検出し、その磁束Φ１に比例した信号Ｓｇ１を制御装置２７０へ出力する。この場合、磁束Φ１の周波数は、ｆΦである。
【０１０７】
超伝導量子干渉計２６０は、バンドパスフィルタ２４０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ２を検出し、その磁束Φ２に比例した信号Ｓｇ２を制御装置２７０へ出力する。この場合、磁束Φ２の周波数は、ｆΦである。
【０１０８】
制御装置２７０は、超伝導量子干渉計２５０から信号Ｓｇ１を受け、超伝導量子干渉計２６０から信号Ｓｇ２を受ける。そして、制御装置２７０は、信号Ｓｇ１，Ｓｇ２から決定した磁束Φ１，Φ２（あるいは磁束Φ１，Φ２の振幅）のうち、大きい方の磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【０１０９】
図１６は、図１５に示す複数のピックアップコイル２１０，２２０の配置を説明する図である。図１６を参照して、複数のピックアップコイル２１０は、例えば、２９個のピックアップコイル２１０−１〜２１０−２９からなる。ピックアップコイル２１０−１〜２１０−２９の各々は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなる。そして、ピックアップコイル２１０−１〜２１０−２９は、上述したコイル面がイオンビーム走査領域１５に垂直になり、かつ、コイル面がイオンビームの走査方向（ｘ軸方向）に平行になるようにｘ軸に沿って配列される。また、ピックアップコイル２１０−１〜２１０−２９は、ｙ軸方向において、イオンビーム走査領域１５の一方側に隣接して配置される。
【０１１０】
複数のピックアップコイル２２０は、例えば、２９個のピックアップコイル２２０−１〜２２０−２９からなる。ピックアップコイル２２０−１〜２２０−２９の各々は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなる。そして、ピックアップコイル２２０−１〜２２０−２９は、上述したコイル面がイオンビームの走査方向（ｘ軸方向）に平行になるようにｘ軸に沿って配列される。また、ピックアップコイル２２０−１〜２２０−２９は、ｙ軸方向において、イオンビーム走査領域１５の他方側に隣接して配置される。
【０１１１】
このように、イオン注入装置２００においては、イオンビームの走査方向（ｘ軸方向）に垂直な方向（ｙ軸方向）において、複数のピックアップコイル２１０，２００がイオンビーム走査領域１５の両側に相互に対向するように配置される。
【０１１２】
図１７は、磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。図１７において、縦軸は、磁束の振幅を表し、横軸は、ｙ軸方向におけるイオンビームの走査位置を表す。複数のピックアップコイル２１０，２２０のコイル面は、イオンビームの走査方向に平行である。なお、図１７においても、磁束の振幅をμΦ０で規格化して示す。
【０１１３】
また、曲線ｋ１７は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ１８は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。また、曲線ｋ１９は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルを同極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ２０は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。
【０１１４】
図１７を参照して、イオンビームの走査領域は、ｙ＝０．０１［ｍ］＝１［ｃｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］＝６［ｃｍ］の範囲にある。そして、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０１［ｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ８，ｋ１７参照）。また、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０６［ｍ］からｙ＝０．０１［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ８，ｋ１８参照）。そして、曲線ｋ１７および曲線ｋ１８は、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央において交差する。
【０１１５】
一方、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３３［ｍ］以上になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ８，ｋ１９参照）。また、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３７［ｍ］以下になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ８，ｋ２０参照）。つまり、複数のピックアップコイル２１０，２２０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央部で、磁束の振幅がＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる。その結果、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央部で、イオンビームによって誘起された磁束を正確に検出することができない。
【０１１６】
その結果、イオンビームが複数のピックアップコイル２１０側のイオンビーム走査方向の端から複数のピックアップコイル２１０と複数のピックアップコイル２２０との中間点に至るまでは、複数のピックアップコイル２１０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１に比例する信号Ｓｇ１が複数のピックアップコイル２２０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ２に比例する信号Ｓｇ２よりも大きくなる。また、イオンビームが複数のピックアップコイル２１０と複数のピックアップコイル２２０との中間点から複数のピックアップコイル２２０側のイオンビーム走査方向の端に至るまでは、複数のピックアップコイル２２０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ２に比例する信号Ｓｇ２が複数のピックアップコイル２１０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１に比例する信号Ｓｇ１よりも大きくなる。
【０１１７】
従って、イオン注入装置１０，１００のように、イオンビーム走査領域１５に対して１個の複数のピックアップコイル７（または複数のピックアップコイル７０）を配置する場合よりも、大きな磁束を検出できるため、検出した磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生させ易くなり、イオン注入の製品の不良を更に抑制できる。
【０１１８】
図１８は、図１５に示すイオン注入装置２００の動作を説明するためのフローチャートである。
【０１１９】
図１８に示すフローチャートは、図８に示すフローチャートのステップＳ４，Ｓ５をそれぞれステップＳ４Ａ，Ｓ５Ａに代え、ステップＳ５ＡとステップＳ６との間にステップＳ１０を追加したものであり、その他は、図８に示すフローチャートと同じである。
【０１２０】
図１８を参照して、イオン注入装置２００の動作が開始されると、上述したステップＳ１〜Ｓ３が順次実行される。
【０１２１】
そして、ステップＳ３の後、イオンビームによって２個の複数のピックアップコイル２１０，２２０にそれぞれ誘起される２個の高周波電流を検出する（ステップＳ４Ａ）。
【０１２２】
その後、検出した２個の高周波電流に基づいてそれぞれ発生する２個の磁束Φ１，Φ２を超伝導量子干渉計２５０，２６０によって検出する（ステップＳ５Ａ）。
【０１２３】
制御装置２７０は、超伝導量子干渉計２５０から磁束Φ１に比例した信号Ｓｇ１を受け、超伝導量子干渉計２６０から磁束Φ２に比例した信号Ｓｇ２を受ける。そして、制御装置２７０は、信号Ｓｇ１，Ｓｇ２のうち、大きい方の信号（信号Ｓｇ１，Ｓｇ２のいずれか）を検出して磁束（あるいは磁束の振幅）を決定する（ステップＳ１０）。なお、磁束Φ１に比例した信号Ｓｇ１の大きさが磁束Φ２に比例した信号Ｓｇ２の大きさと同じである場合、制御装置２７０は、信号Ｓｇ１，Ｓｇ２のうち、任意の１つを検出して磁束（あるいは磁束の振幅）を決定する。
【０１２４】
その後、上述したステップＳ６〜ステップＳ９が順次実行される。
【０１２５】
そして、ステップＳ９において、イオン注入を終了すると判定されると、一連の動作が終了する。
【０１２６】
このように、イオン注入装置２００においては、イオンビームの走査領域の両側に配置された２個の複数のピックアップコイル２１０，２２０を用いて、イオンビームによって誘起される２個の磁束Φ１，Φ２にそれぞれ比例した信号Ｓｇ１，Ｓｇ２を検出し、その検出した２個の信号Ｓｇ１，Ｓｇ２のうちの大きい方の信号（信号Ｓｇ１，Ｓｇ２のいずれか）から決定される磁束（あるいは磁束の振幅）がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するように制御される。
【０１２７】
その結果、１個の複数のピックアップコイルをイオンビーム走査領域１５に隣接して配置した場合に検出される磁束よりも大きい磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生できる。
【０１２８】
従って、イオン注入の製品の不良を更に抑制できる。
【０１２９】
なお、イオン注入装置２００においては、複数のピックアップコイル２１０，２２０の各々は、上述した複数のピックアップコイル７０からなっていてもよい。
【０１３０】
図１９は、磁束の振幅とイオンビームのｙ軸方向の走査位置との関係を示す図である。図１９において、縦軸は、磁束の振幅を表し、横軸は、ｙ軸方向におけるイオンビームの走査位置を表す。複数のピックアップコイル２１０，２２０のコイル面は、イオンビームの走査方向に垂直である。なお、図１９においても、磁束の振幅をμΦ０で規格化して示す。
【０１３１】
また、曲線ｋ２１は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ２２は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。また、曲線ｋ２３は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルを同極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示し、曲線ｋ２４は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルを逆極性にしたときの磁束の振幅とイオンビームの走査位置との関係を示す。
【０１３２】
図１９を参照して、イオンビームの走査領域は、ｙ＝０．０１［ｍ］＝１［ｃｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］＝６［ｃｍ］の範囲にある。そして、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０１［ｍ］からｙ＝０．０６［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ８，ｋ２１参照）。また、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合、磁束の振幅は、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０６［ｍ］からｙ＝０．０１［ｍ］へ向かうに従って小さくなるが、イオンビームの走査領域の全域においてＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも大きい（曲線ｋ８，ｋ２２参照）。そして、曲線ｋ２１および曲線ｋ２２は、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央において交差する。
【０１３３】
一方、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル２１０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３５［ｍ］以上になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ８，ｋ２３参照）。また、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、磁束の振幅は、複数のピックアップコイル２２０の隣接する２つのピックアップコイルが逆極性に配置された場合よりも小さくなり、イオンビームの走査位置がｙ＝０．０３５［ｍ］以下になると、ＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる（曲線ｋ８，ｋ２４参照）。つまり、複数のピックアップコイル２１０，２２０の隣接する２つのピックアップコイルが同極性に配置された場合、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央部で、磁束の振幅がＳＱＵＩＤの雑音レベルよりも低くなる。その結果、イオンビームの走査領域のｙ軸方向の略中央部で、イオンビームによって誘起された磁束を正確に検出することができない。
【０１３４】
その結果、イオンビームが複数のピックアップコイル２１０側のイオンビーム走査方向の端から複数のピックアップコイル２１０と複数のピックアップコイル２２０との中間点に至るまでは、複数のピックアップコイル２１０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１に比例する信号Ｓｇ１が複数のピックアップコイル２２０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ２に比例する信号Ｓｇ２よりも大きくなる。また、イオンビームが複数のピックアップコイル２１０と複数のピックアップコイル２２０との中間点から複数のピックアップコイル２２０側のイオンビーム走査方向の端に至るまでは、複数のピックアップコイル２２０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ２に比例する信号Ｓｇ２が複数のピックアップコイル２１０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１に比例する信号Ｓｇ１よりも大きくなる。
【０１３５】
従って、複数のピックアップコイル２１０，２２０のコイル面がイオンビームの走査方向に垂直である場合も、イオン注入装置１０，１００のように、イオンビーム走査領域１５に対して１個の複数のピックアップコイル７（または複数のピックアップコイル７０）を配置する場合よりも、大きな磁束を検出できるため、検出した磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生させ易くなり、イオン注入の製品の不良を更に抑制できる。
【０１３６】
なお、複数のピックアップコイル２１０，２２０のコイル面がイオンビームの走査方向に垂直である場合も、イオン注入装置２００の動作は、図１８に示すフローチャートに従って実効される。
【０１３７】
実施の形態３におけるその他の説明は、実施の形態１，２における説明と同じである。
【０１３８】
［実施の形態４］
図２０は、実施の形態４によるイオン注入装置の構成を示す概略図である。図２０を参照して、実施の形態４によるイオン注入装置３００は、図１に示すイオン注入装置１０の複数のピックアップコイル７を複数のピックアップコイル３１０，３２０，３３０，３４０に代え、バンドパスフィルタ８をバンドパスフィルタ３５０，３６０，３７０，３８０に代え、超伝導量子干渉計９を超伝導量子干渉計３９０，４００，４１０，４２０に代え、制御装置１１を制御装置４３０に代えたものであり、その他は、イオン注入装置１０と同じである。
【０１３９】
複数のピックアップコイル３１０，３２０，３３０，３４０は、ホルダ６上に配置される。複数のピックアップコイル３１０は、バンドパスフィルタ３５０に接続される。複数のピックアップコイル３２０は、バンドパスフィルタ３６０に接続される。複数のピックアップコイル３３０は、バンドパスフィルタ３７０に接続される。複数のピックアップコイル３４０は、バンドパスフィルタ３８０に接続される。
【０１４０】
複数のピックアップコイル３１０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ３５０へ出力する。複数のピックアップコイル３２０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ３６０へ出力する。複数のピックアップコイル３３０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ３７０へ出力する。複数のピックアップコイル３４０は、イオンビームがイオンビーム走査領域で走査されたときに誘起される高周波電流をバンドパスフィルタ３８０へ出力する。
【０１４１】
バンドパスフィルタ３５０は、複数のピックアップコイル３１０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計３９０へ出力する。バンドパスフィルタ３６０は、複数のピックアップコイル３２０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計４００へ出力する。バンドパスフィルタ３７０は、複数のピックアップコイル３３０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計４１０へ出力する。バンドパスフィルタ３８０は、複数のピックアップコイル３４０から高周波電流を受け、その受けた高周波電流からｋＨｚオーダーの周波数を有する高周波電流を超伝導量子干渉計４２０へ出力する。
【０１４２】
超伝導量子干渉計３９０，４００，４１０，４２０の各々は、上述した超伝導量子干渉計９と同じ構成からなる。
【０１４３】
超伝導量子干渉計３９０は、バンドパスフィルタ３５０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１１を検出し、その検出した磁束Φ１１に比例した信号Ｓｇ１１を制御装置４３０へ出力する。この場合、磁束Φ１１の周波数は、ｆΦである。
【０１４４】
超伝導量子干渉計４００は、バンドパスフィルタ３６０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１２を検出し、その検出した磁束Φ１２に比例した信号Ｓｇ１２を制御装置４３０へ出力する。この場合、磁束Φ１２の周波数は、ｆΦである。
【０１４５】
超伝導量子干渉計４１０は、バンドパスフィルタ３７０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１３を検出し、その検出した磁束Φ１３に比例した信号Ｓｇ１３を制御装置４３０へ出力する。この場合、磁束Φ１３の周波数は、ｆΦである。
【０１４６】
超伝導量子干渉計４２０は、バンドパスフィルタ３８０から受けた高周波電流に基づいて発生する磁束Φ１４を検出し、その検出した磁束Φ１４に比例した信号Ｓｇ１４を制御装置４３０へ出力する。この場合、磁束Φ１４の周波数は、ｆΦである。
【０１４７】
制御装置４３０は、超伝導量子干渉計３９０，４００，４１０，４２０からそれぞれ信号Ｓｇ１１，Ｓｇ１２，Ｓｇ１３，Ｓｇ１４を受け、磁束Φ１１，Φ１２，Φ１３，Φ１４を決定する。
【０１４８】
そして、制御装置４３０は、その決定した磁束Φ１１，Φ１２，Φ１３，Φ１４に基づいて、後述する方法によってイオン源１を制御する。
【０１４９】
図２１は、図２０に示すイオン注入装置３００におけるイオンビーム走査領域の概念および複数のピックアップコイル３１０，３２０，３３０，３４０の配置を示す図である。
【０１５０】
図２１を参照して、実施の形態４においては、４個のイオンビーム走査領域３０１〜３０４を設定する。イオンビーム走査領域３０１〜３０４の各々は、上述したイオンビーム走査領域１５と同じ構成からなる。
【０１５１】
複数のピックアップコイル３１０は、イオンビーム走査領域３０１に対応して設けられる。複数のピックアップコイル３２０は、イオンビーム走査領域３０２に対応して設けられる。複数のピックアップコイル３３０は、イオンビーム走査領域３０３に対応して設けられる。複数のピックアップコイル３４０は、イオンビーム走査領域３０４に対応して設けられる。
【０１５２】
複数のピックアップコイル３１０は、例えば、２９個のピックアップコイル３１０−１〜３１０−２９からなる。ピックアップコイル３１０−１〜３１０−２９は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなり、イオンビーム走査領域３０１に対してピックアップコイル７−１〜７−２９と同じように配置される。
【０１５３】
複数のピックアップコイル３２０は、例えば、２９個のピックアップコイル３２０−１〜３２０−２９からなる。ピックアップコイル３２０−１〜３２０−２９は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなり、イオンビーム走査領域３０２に対してピックアップコイル７−１〜７−２９と同じように配置される。
【０１５４】
複数のピックアップコイル３３０は、例えば、２９個のピックアップコイル３３０−１〜３３０−２９からなる。ピックアップコイル３３０−１〜３３０−２９は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなり、イオンビーム走査領域３０３に対してピックアップコイル７−１〜７−２９と同じように配置される。
【０１５５】
複数のピックアップコイル３４０は、例えば、２９個のピックアップコイル３４０−１〜３４０−２９からなる。ピックアップコイル３４０−１〜３４０−２９は、上述したピックアップコイル７−１〜７−２９と同じ構成からなり、イオンビーム走査領域３０４に対してピックアップコイル７−１〜７−２９と同じように配置される。
【０１５６】
制御装置４３０は、イオンビームが１つのイオンビーム走査領域（イオンビーム走査領域３０１〜３０４の各々）の走査を完了するのに要する時間Ｔｓｃａｎを予め保持している。
【０１５７】
そして、制御装置４３０は、イオンビーム走査領域３０１の走査開始ｔ０からｔ１＝ｔ０＋Ｔｓｃａｎまでの間、超伝導量子干渉計３９０から受けた信号Ｓｇ１１に基づいて決定した磁束Φ１１がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【０１５８】
また、制御装置４３０は、イオンビーム走査領域３０２の走査開始ｔ２（＞ｔ１）からｔ３＝ｔ２＋Ｔｓｃａｎまでの間、超伝導量子干渉計４００から受けた信号Ｓｇ１２に基づいて決定した磁束Φ１２がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【０１５９】
更に、制御装置４３０は、イオンビーム走査領域３０３の走査開始ｔ４（＞ｔ３）からｔ５＝ｔ４＋Ｔｓｃａｎまでの間、超伝導量子干渉計４１０から受けた信号Ｓｇ１３に基づいて決定した磁束Φ１３がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【０１６０】
更に、制御装置４３０は、イオンビーム走査領域３０４の走査開始ｔ６（＞ｔ５）からｔ７＝ｔ６＋Ｔｓｃａｎまでの間、超伝導量子干渉計４２０から受けた信号Ｓｇ１４に基づいて決定した磁束Φ１４がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するようにイオン源１を制御する。
【０１６１】
図２２は、図２０に示すイオン注入装置３００の動作を説明するためのフローチャートである。図２２に示すフローチャートは、図８に示すフローチャートのステップＳ４，Ｓ５をそれぞれステップＳ４Ｂ，Ｓ５Ｂに代え、ステップＳ５ＢとステップＳ６との間に、ステップＳ１１〜ステップＳ１８を追加したものであり、その他は、図８に示すフローチャートと同じである。
【０１６２】
図２２を参照して、イオン注入装置３００の動作が開始されると、上述したステップＳ１〜ステップＳ３が順次実行される。
【０１６３】
そして、ステップＳ３のの後、イオンビームによって４個の複数のピックアップコイル３１０，３２０，３３０，３４０にそれぞれ誘起される４個の高周波数電流を検出する（ステップＳ４Ｂ）。
【０１６４】
その後、検出した４個の高周波電流に基づいてそれぞれ発生する４個の磁束Φ１１〜Φ１４をそれぞれ超伝導量子干渉計３９０，４００，４１０，４２０によって検出し、その検出した磁束Φ１１〜Φ１４にそれぞれ比例した信号Ｓｇ１１〜Ｓｇ１４を出力する（ステップＳ５Ｂ）。
【０１６５】
そして、制御装置４３０は、ｊ＝１（ｊは１〜４の整数）を設定し（ステップＳ１１）、超伝導量子干渉計３９０，４００，４１０，４２０からそれぞれ磁束Φ１１〜Φ１４に比例した信号Ｓｇ１１〜Ｓｇ１４を受け、その受けた信号Ｓｇ１１〜Ｓｇ１４からそれぞれ磁束Φ１１〜Φ１４を決定する。
【０１６６】
次いで、制御装置４３０は、時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ１であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ１であると判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ６へ移行する。
【０１６７】
一方、ステップＳ１２において、時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ１でないと判定されたとき、制御装置４３０は、時間ｔがｔ２≦ｔ≦ｔ３であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、時間ｔがｔ２≦ｔ≦ｔ３であると判定されたとき、制御装置４３０は、ｊ＝ｊ＋１を設定する（ステップＳ１４）。そして、一連の動作は、ステップＳ６へ移行する。
【０１６８】
一方、ステップＳ１３において、時間ｔがｔ２≦ｔ≦ｔ３でないと判定されたとき、制御装置４３０は、時間ｔがｔ４≦ｔ≦ｔ５であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、時間ｔがｔ４≦ｔ≦ｔ５であると判定されたとき、制御装置４３０は、ｊ＝ｊ＋２を設定する（ステップＳ１６）。そして、一連の動作は、ステップＳ６へ移行する。
【０１６９】
一方、ステップＳ１５において、時間ｔがｔ４≦ｔ≦ｔ５でないと判定されたとき、制御装置４３０は、時間ｔがｔ６≦ｔ≦ｔ７であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において、時間ｔがｔ６≦ｔ≦ｔ７であると判定されたとき、制御装置４３０は、ｊ＝ｊ＋３を設定する（ステップＳ１８）。そして、一連の動作は、ステップＳ６へ移行する。
【０１７０】
一方、ステップＳ１７において、時間ｔがｔ６≦ｔ≦ｔ７でないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。
【０１７１】
ステップＳ１２において、時間ｔがｔ０≦ｔ≦ｔ１であると判定されてステップＳ６へ移行した場合、制御装置４３０は、ステップＳ６において、検出した磁束Φ１１がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っているか否かを判定する。
【０１７２】
また、ステップＳ１４からステップＳ６へ移行した場合、制御装置４３０は、ステップＳ６において、検出した磁束Φ１２がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っているか否かを判定する。
【０１７３】
更に、ステップＳ１６からステップＳ６へ移行した場合、制御装置４３０は、ステップＳ６において、検出した磁束Φ１３がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っているか否かを判定する。
【０１７４】
更に、ステップＳ１８からステップＳ６へ移行した場合、制御装置４３０は、ステップＳ６において、検出した磁束Φ１４がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入っているか否かを判定する。
【０１７５】
その後、上述したステップＳ７〜ステップＳ９が順次実行され、ステップＳ９において、イオン注入を終了すると判定されたとき、またはステップＳ１７において、時間ｔがｔ６≦ｔ≦ｔ７でないと判定されたとき、一連の動作は、終了する。
【０１７６】
このように、イオン注入装置３００においては、検出した磁束（磁束Φ１１〜Φ１４のいずれか）がｙ軸上の走査位置に対して好ましい範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するように各イオンビーム走査領域３０１〜３０４毎にイオン源１を制御する。
【０１７７】
従って、イオン注入の対象物の面積が大きくなっても、イオン注入の製品の不良を抑制できる。
【０１７８】
なお、イオン注入装置３００においては、複数のピックアップコイル３１０，３２０，３３０，３４０の各々は、複数のピックアップコイル７０からなっていてもよい。また、イオン注入装置３００においては、各イオンビーム走査領域３０１〜３０４毎に図１６に示すように２個の複数のピックアップコイル２１０，２２０を配置するようにしてもよい。そして、複数のピックアップコイル２１０，２２０は、複数のピックアップコイル７および複数のピックアップコイル７０のいずれかからなっていてもよい。
【０１７９】
実施の形態４におけるその他の説明は、実施の形態１〜実施の形態３における説明と同じである。
【０１８０】
上記においては、複数のピックアップコイル７，７０，２１０，２２０，３１０，３２０，３３０，３４０の各々を構成するコイルの個数は、２９個であると説明したが、この発明の実施の形態においては、これに限らず、複数のピックアップコイル７，７０，２１０，２２０，３１０，３２０，３３０，３４０の各々を構成するピックアップコイルの個数は、超伝導量子干渉計９，２５０，２６０，３９０，４００，４１０，４２０で検出する磁束の周波数がノイズを低減する周波数になるような個数であれば、どのような個数であってもよい。
【０１８１】
上述した実施の形態１においては、コイル面がイオンビームの走査方向に平行になり、かつ、隣接する２つのピックアップコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続された複数のピックアップコイル７をイオンビーム走査領域１５に隣接して配置し、イオンビームがイオンビーム走査領域１５を走査したときに複数のピックアップコイル７に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束が好ましい磁束の範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するイオン注入装置１０について説明した。
【０１８２】
また、実施の形態２においては、コイル面がイオンビームの走査方向に垂直になり、かつ、隣接する２つのピックアップコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続された複数のピックアップコイル７０をイオンビーム走査領域１５に隣接して配置し、イオンビームがイオンビーム走査領域１５を走査したときに複数のピックアップコイル７０に誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束がｙ軸上の走査位置に対して好ましい磁束の範囲Ｈｐｒｅｆに入るイオンビームを発生するイオン注入装置１００について説明した。
【０１８３】
実施の形態３，４においては、実施の形態１，２において説明した構成を用いたイオン注入装置２００，３００について説明した。
【０１８４】
従って、この発明の実施の形態によるイオン注入装置は、所望のイオンをターゲットに注入するイオン注入装置であって、真空容器内に設けられ、所望のイオンを含むイオンビームの走査範囲を規定するイオンビーム走査領域と、イオンビーム走査領域にイオンビームを照射するイオン源と、１つのコイルで囲まれた平面領域をコイル面としたとき、コイル面がイオンビーム走査領域に垂直になるとともにコイル面がイオンビームの走査方向に平行または垂直になるようにイオンビーム走査領域に隣接して配置され、かつ、一列に配列された複数の第１のピックアップコイルと、イオンビームがイオンビーム走査領域において走査されたときに複数の第１のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づいて発生する第１の磁束を検出する超伝導量子干渉計と、超伝導量子干渉計によって検出された第１の磁束が所望の範囲内に入るイオンビームを発生するようにイオン源を制御する制御装置とを備え、複数の第１のピックアップコイルは、隣接する２つのコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続されていればよい。
【０１８５】
また、この発明の実施の形態においては、電子ビームが走査領域において走査されたときに複数のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づいて発生する磁束が所望の範囲内に入る電子ビームを発生するように電子ビーム源を制御することを上述した方法によって電子線照射装置または評価装置に適用してもよい。この場合、評価装置としては、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｏｐｅ）、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）およびＳＡＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ａｕｇｅｒ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等が考えられる。
【０１８６】
従って、この発明の実施の形態による電子機器は、真空容器内に設けられ、電子ビームまたは所望のイオンを含むイオンビームからなるビームの走査範囲を規定するビーム走査領域と、ビーム走査領域にビームを照射するビーム源と、１つのコイルで囲まれた平面領域をコイル面としたとき、コイル面がビーム走査領域に垂直になるとともにコイル面がビームの走査方向に平行または垂直になるようにビーム走査領域に隣接して配置され、かつ、一列に配列された複数の第１のピックアップコイルと、ビームがビーム走査領域において走査されたときに複数の第１のピックアップコイルに誘起される高周波電流に基づいて発生する第１の磁束を検出する超伝導量子干渉計と、超伝導量子干渉計によって検出された第１の磁束が所望の範囲内に入るビームを発生するようにビーム源を制御する制御装置とを備え、複数の第１のピックアップコイルは、隣接する２つのコイルの極性が相互に逆極性になるように直列に接続されていればよい。
【０１８７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１８８】
この発明は、電子機器に適用される。
【符号の説明】
【０１８９】
１  イオン源、２  質量分析器、３  加速器、４  ビーム走査部、５  真空容器、６  ホルダ、７，７０，２１０，２２０，３１０，３２０，３３０，３４０  複数のピックアップコイル、８，２３０，２４０，３５０，３６０，３７０，３８０  バンドパスフィルタ、９，２５０，２６０，３９０，４００，４１０，４２０  超伝導量子干渉計、１０，１００  イオン注入装置、１１，２７０，４３０  制御装置、１５，３０１〜３０４  イオンビーム走査領域、２０，３０  銅線、７−１〜７−２９，７０−１〜７０−２９，２１０−１〜２１０−２９，２２０−１〜２２０−２９，３１０−１〜３１０−２９，３２０−１〜３２０−２９，３３０−１〜３３０−２９，３４０−１〜３４０−２９  コイル、９１  インプットコイル、９２  ＳＱＵＩＤ、９２１，９２２  ジョセフソン接合。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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