(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを生成するプラズマ生成部及び前記プラズマ生成部からイオンビームを引き出す引出電極を備えたイオン源と、
前記イオン源から引き出されたイオンビームから特定の質量及び価数のドーパントイオンを選別して導出する質量分離器と、
前記イオンビームが通過するビーム通過領域を形成するとともに、電圧が印加されて所定のフィルタ電位となり、イオンのエネルギー差を利用して、前記ビーム通過領域を通過する通過イオンと通過しない非通過イオンとを選別するエネルギーフィルタとを具備し、
前記通過イオンに前記ドーパントイオンが含まれ、前記非通過イオンに前記質量分離器において前記ドーパントイオンとは選別されない不要イオンであって、前記プラズマ生成部と前記引出電極との間でイオン化した不要イオンの少なくとも一部が含まれるように、前記フィルタ電位が設定されており、
前記エネルギーフィルタが、前記イオンビームが通過する開口が形成されるとともに前記イオンビームの進行方向に沿って設けられた３枚以上の電極を有し、
これらの電極の少なくとも１つが前記フィルタ電位となり、その他の電極が前記フィルタ電位よりも小さい電位となり、
両端に配置された電極の電位が互いに等しく、
前記エネルギーフィルタが、前記両端に配置された電極の間に設けられて、イオンビームの形状を制御するための形状制御電圧が印加される形状制御電極をさらに有しているイオンビーム照射装置。
【請求項２】
前記エネルギーフィルタが、前記質量分離器の下流側に配置されている請求項１記載のイオンビーム照射装置。
【請求項３】
前記エネルギーフィルタを通過するイオンビームのビーム電流、又は、前記電極に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流値に基づいて前記形状制御電圧を制御する電圧制御部とを有している請求項１又は２記載のイオンビーム照射装置。
【請求項４】
前記複数の電極の１つ又は複数が、前記イオンビームが通過するビームラインを構成する前記エネルギーフィルタとは別のビームライン構成部材の電極として兼用されている請求項１乃至３のうち何れか一項に記載のイオンビーム照射装置。
【請求項５】
前記電極が、導電性のある非金属材料からなる請求項１乃至４のうち何れか一項に記載のイオンビーム照射装置。
【請求項６】
前記エネルギーフィルタに対する電圧の印加をオン・オフ切替可能に構成されている請求項１乃至５のうち何れか一項に記載のイオンビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン源から引き出されたイオンビームをターゲットに照射してイオン注入等の処理を施すためのイオンビーム照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のイオンビーム照射装置は、内部でプラズマが生成されるチャンバ及びこのチャンバからイオンビームを引き出す引出電極を有するイオン源を備えたものがある。
【０００３】
このようなイオンビーム照射装置において、イオンビームを引き出す際、例えばチャンバなどに用いられている金属が、チャンバ内で生成されるプラズマによってスパッタリングされると、その金属が飛散してイオン化されてしまうことがある。そうすると、その金属イオン（以下、不要イオンという）が所望のイオン（以下、ドーパントイオンという）とともにターゲットに混入して、ターゲットの特性劣化や製造不良の要因となる。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、イオン源から引き出されたイオンビームからドーパントイオンを選別して導出する質量分離マグネットを具備したイオンビーム照射装置がある。
【０００５】
この質量分離マグネットは、下記の式に示すように、イオンの引き出される電圧が等しい場合、イオンの曲率半径がイオンの質量数及び価数に応じて異なることを利用して、不要イオンとドーパントイオンとを選別するように内部に磁場を発生させている。
【数１】
0006474359.tif 000002
ここで、Ｒ：曲率半径、Ｂ：磁束密度、ｍ：イオンの質量数、ｑ：イオンの価数、Ｖ：電圧、ｅ：電気素量である。
【０００６】
しかしながら、不要イオンによっては、質量数や価数がドーパントイオンと異なるにもかかわらず、曲率半径がドーパントイオンと近いものがあり、こうした不要イオンは質量分離マグネットではドーパントイオンと選別されずにターゲットに到達してしまう。
このような不要イオンが存在する理由は、プラズマによりスパッタリングされた金属が、チャンバの外部に飛び出してイオン化されることがあり、そうするとチャンバの内部でイオン化された場合に比べて引き出される電圧が小さくなり、上記式中のｍＶ／ｑがドーパントイオンの値と近くなる場合があるからである。
【０００７】
その具体例を下記の表に示す。例えばドーパントイオンがＢＦ２＋の場合、Ｗ＋、Ｗ２＋、Ｗ３＋やＷＦ＋、ＷＦ２＋、ＷＦ３＋などの不要イオンが、ＢＦ２＋のｍＶ／ｑと近い値となる場合があり、これらの不要イオンは質量分離マグネットではドーパントイオンと選別されずにターゲットに到達する恐れがある。
【表１】
0006474359.tif 000003
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２３８４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、イオンビームに含まれる不要イオンを、従来よりも低減することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明に係るイオンビーム照射装置は、プラズマを生成するプラズマ生成部及び前記プラズマ生成部からイオンビームを引き出す引出電極を備えたイオン源と、前記イオン源から引き出されたイオンビームから特定の質量及び価数のドーパントイオンを選別して導出する質量分離器と、前記イオンビームが通過するビーム通過領域を形成するとともに、電圧が印加されて所定のフィルタ電位となり、イオンのエネルギー差を利用して、前記ビーム通過領域を通過する通過イオンと通過しない非通過イオンとを選別するエネルギーフィルタとを具備し、前記通過イオンに前記ドーパントイオンが含まれ、前記非通過イオンに前記質量分離器において前記ドーパントイオンとは選別されない不要イオンであって、前記プラズマ生成部と前記引出電極との間でイオン化した不要イオンの少なくとも一部が含まれるように、前記フィルタ電位が設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このようなイオンビーム照射装置であれば、通過イオンにドーパントイオンが含まれ、非通過イオンに不要イオンの一部が含まれるようにフィルタ電位が設定されているので、例えば、前記フィルタ電位をイオン源を構成するチャンバの外部でイオン化された不要イオンの単位価数当たりのエネルギーよりも大きくすれば、このような不要イオンをイオンビームから除去することができ、従来に比べてイオンビーム中の不要イオンを低減させることが可能となる。
【００１２】
質量分離器の上流側では下流側に比べてイオンビーム中に含まれるイオン成分が多いので、エネルギーフィルタを質量分離器の上流側に配置すると、イオンビームがエネルギーフィルタに衝突した場合にエネルギーフィルタへ与えるダメージが比較的大きい。そこで、イオンビームがエネルギーフィルタに衝突した場合の損傷を少なくするためには、前記エネルギーフィルタは、前記質量分離器の下流側に配置されていることが好ましい。
【００１３】
エネルギーフィルタの前後においてイオンビームのエネルギーが変わってしまうと、イオンビームを所望のエネルギーでターゲットに照射することが難しい。
そこで、前記エネルギーフィルタが、前記イオンビームが通過する開口が形成されるとともに前記イオンビームの進行方向に沿って設けられた３枚以上の電極を有し、これらの電極の少なくとも１つが前記フィルタ電位となり、その他の電極が前記フィルタ電位よりも小さい電位となり、両端に配置された電極の電位が互いに等しいことが好ましい。
このような構成であれば、両端に配置された電極の電位が互いに等しいので、エネルギーフィルタを通過するイオンビーム中のイオンに作用する力は、減速させる力と加速させる力とがトータルで等しくなる。これにより、エネルギーフィルタの前後においてイオンビームのエネルギーを等しくすることができ、イオンビームを所望のエネルギーでターゲットに照射することができる。
【００１４】
前記エネルギーフィルタが、イオンビームの形状を制御するための形状制御電圧が印加される形状制御電極をさらに有していることが好ましい。
このような構成であれば、エネルギーフィルタの前後においてイオンビームが発散しすぎたり、集束しすぎたりすることを防ぐことができる。
【００１５】
前記エネルギーフィルタを通過するイオンビームのビーム電流、又は、前記電極に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値に基づいて前記形状制御電圧を制御する電圧制御部とを有していることが好ましい。
このような構成であれば、ビーム電流や電極に流れる電流をモニタリングしながら形状制御電極の電位を制御することができ、イオンビームを電極に衝突しないような形状に整形することができる。
【００１６】
複数の電極を用いた構成において、装置全体の大型化や製造コストの増大を抑えるためには、前記複数の電極の１つ又は複数が、前記イオンビームが通過するビームラインを構成する前記エネルギーフィルタとは別のビームライン構成部材の電極として兼用されていることが好ましい。
【００１７】
電極から生じる不要な金属イオンのターゲットへの混入を防ぐためには、前記電極が、導電性のある非金属材料からなることが好ましい。
【００１８】
エネルギーフィルタのフィルタ機能を使うか否かを選択可能にするためには、前記エネルギーフィルタに対する電圧の印加をオン・オフ切替可能に構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
このように構成した本発明によれば、イオンビームに含まれる不要イオンを従来よりも低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るイオンビーム照射装置の全体構成を示す模式図。
【図２】同実施形態のイオン源の構成を示す模式図。
【図３】同実施形態のエネルギーフィルタを説明するための模式図。
【図４】同実施形態のフィルタ電位を説明するグラフ。
【図５】その他の実施形態におけるエネルギーフィルタを説明するための模式図。
【図６】その他の実施形態におけるイオンビーム照射装置を説明するための模式図。
【図７】その他の実施形態におけるイオンビーム照射装置の全体構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明に係るイオンビーム照射装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態に係るイオンビーム照射装置１００は、図１に示すように、ターゲットＷにイオンビームＩＢを照射してイオン注入するためのものであり、イオンビームＩＢが引き出されるイオン源２と、このイオン源２の下流側に設けられて、イオン源２から引き出されたイオンビームＩＢから質量数及び価数で特定される所望のドーパントイオンを選別して導出する質量分離器たる質量分離マグネット３と、この質量分離マグネット３の下流側に設けられて、質量分離マグネット３から導出されたイオンビームＩＢを加速又は減速する加速管４と、この加速管４の下流側に設けられて、加速管４から導出されたイオンビームＩＢから特定のエネルギーのイオンを選別して導出するエネルギー分離器たるエネルギー分離マグネット５と、このエネルギー分離マグネット５の下流側に設けられて、エネルギー分離マグネット５から導出されたイオンビームＩＢを磁気的に一次元で（図１では紙面に沿った方向）走査する走査マグネット６と、この走査マグネット６の下流側に設けられて、走査マグネット６から導出されたイオンビームＩＢを基準軸に対して平行になるように曲げ戻して走査マグネット６と協働してイオンビームＩＢの平行走査を行うビーム平行化マグネット７と、このビーム平行化マグネット７の下流側に設けられて、ビーム平行化マグネット７から導出されたイオンビームＩＢの照射領域内でターゲットＷ（例えばウエハ）を走査マグネット６におけるイオンビームＩＢの走査方向と実質的に直交する方向に（図１では紙面の表裏方向）機械的に走査する走査機構８とを備えている。
本実施形態のイオンビーム照射装置１００は、ターゲットＷに走査されたスポットビームを照射するように構成されているが、例えばターゲットＷの機械的な走査方向と直交する方向において、ターゲットＷの寸法よりも大きい寸法のリボンビームを照射するように構成されていても良く、この場合、走査マグネット６は不要である。
【００２３】
また、質量分離マグネット３のイオン導出部には、質量分離マグネット３により選別されたイオンを通過させる質量分離スリット９が設けられており、エネルギー分離マグネット５のイオン導出部には、エネルギー分離マグネット５により選別されたイオンを通過させるエネルギー分離スリット１０が設けられている。
【００２４】
イオン源２は、図２に示すように、イオン化ガスが導入されるとともに例えばアーク放電によってプラズマを生成するプラズマ生成部たるチャンバ２１と、そこから電界の作用でイオンビームＩＢを引き出す引出電極２２とを備えており、両者間には、チャンバ２１を正側にして直流の引出電源２３から引出電圧ＶＥが印加される。具体的にここでは、例えば基準電位を２１０ｋＶに設定してあり、引出電圧ＶＥを４０ｋＶにすることで、チャンバ２１の電位Ｖｃｈ（以下、チャンバ電位Ｖｃｈという）が２５０ｋＶになるようにしてある。なお、基準電位は２１０ｋＶに限られず、例えば接地電位など適宜変更して構わない。
また、プラズマを生成するにあたりチャンバ２１内が高温になることから、イオン源２を構成するチャンバ２１やフィラメントＦ等には、高融点金属であるタングステンやモリブデンが使用されている。
【００２５】
質量分離マグネット３及びエネルギー分離マグネット５は、イオンビームＩＢ中のドーパントイオンが通過できるように磁束密度Ｂがそれぞれ設定されている。
なお、質量分離マグネット３及びエネルギー分離マグネット５における磁束密度Ｂと、ドーパントイオンの質量数ｍ及び価数ｑとの関係式は、以下の式で表すことができる。
【数２】
0006474359.tif 000004
ここで、Ｒ：曲率半径、Ｂ：磁束密度、ｍ：イオンの質量数、ｑ：イオンの価数、Ｖ：電圧、ｅ：電気素量である。
【００２６】
本実施形態のイオンビーム照射装置１００は、図１に示すように、質量分離マグネット３の下流側に配置され、イオンのエネルギー差を利用してイオンを選別するエネルギーフィルタ１１をさらに具備している。
【００２７】
このエネルギーフィルタ１１は、図３に示すように、イオンビームＩＢが通過するビーム通過領域１１ａを形成するとともに、フィルタ電源１２から所定のフィルタ電圧ＶＦが印加されて所定のフィルタ電位Ｖｆｉｌとなることにより前記ビーム通過領域１１ａを通過する通過イオンと、前記ビーム通過領域１１ａを通過しない非通過イオンとに選別するものである。
【００２８】
本実施形態のエネルギーフィルタ１１は、図１に示すように、質量分離マグネット３と加速管４との間に配置されており、図３に示される前記ビーム通過領域１１ａが形成された１枚の電極１１１を有している。この電極１１１は、タングステンやモリブデン等の金属からなり、ここでは円形状の開口が前記ビーム通過領域１１ａとして形成された環状電極である。ただし、金属からなる電極１１１がイオンビームＩＢによってスパッタリングされた場合、電極１１１から発生した不要な金属イオンがターゲットＷに混入することが懸念されるので、電極１１１はカーボンやシリコン等の導電性のある非金属であることが望まれる。
【００２９】
ここではイオンビームＩＢに含まれるイオンの電荷が正であり、図４に示すように、エネルギーフィルタ１１は、フィルタ電源１２からエネルギーフィルタ１１を正側にしてフィルタ電圧ＶＦが印加されることによりフィルタ電位Ｖｆｉｌとなり、正の電荷のイオンに対する電位障壁を形成する。その結果、この電位障壁を乗り越えられるエネルギーを持ったイオンが通過イオンとなり、この通過イオンよりもエネルギーが小さく、電位障壁を乗り越えることができずに上流側（イオン源２側）に押し返されるイオンが非通過イオンとなる。
【００３０】
そして、前記フィルタ電位Ｖｆｉｌは、前記通過イオンにドーパントイオンが含まれ、前記非通過イオンに質量分離マグネット３においてドーパントイオンとは選別されない不要イオンの少なくとも一部が含まれるように設定されている。
【００３１】
より詳細には、質量分離マグネット３においてドーパントイオンと選別できない不要イオンの中でも、特に、イオン源２を構成するチャンバ２１と引出電極２２との間（図２中の領域Ｘ）で例えばチャンバ２１から引き出された別のイオンの衝突によりイオン化した不要イオン、すなわちチャンバ２１の外部でイオン化された不要イオンの少なくとも一部をドーパントイオンから選別できるように、前記フィルタ電位Ｖｆｉｌを設定してある。なお、このフィルタ電位Ｖｆｉｌは、イオンビームＩＢがエネルギーフィルタ１１を通過できるようにすべく、チャンバ２１に引出電圧ＶＥが印加されてなるチャンバ電位Ｖｃｈより小さく設定されていることはいうまでもない。
【００３２】
上述した領域Ｘでイオン化された不要イオンは、チャンバ２１内でイオン化されたイオンよりも小さい電圧、すなわち引出電圧ＶＥよりも小さい電圧で引き出されることから、領域Ｘでイオン化された不要イオンのエネルギーはチャンバ２１内でイオン化されたドーパントイオンのエネルギーよりも小さくなる。
そこで、本実施形態のフィルタ電位Ｖｆｉｌは、ドーパントイオンのエネルギーをその価数で割った単位価数当たりのエネルギーよりも小さく、且つ、チャンバ２１の外部でイオン化された不要イオンのエネルギーをその価数で割った単位価数当たりのエネルギーよりも大きい値に設定されている。
【００３３】
本実施形態では、エネルギーフィルタ１１に印加されるフィルタ電圧ＶＦの基準電位と、チャンバ２１と引出電極２２との間に印加される引出電圧ＶＥの基準電位とを同じにしてあり、このことから、前記フィルタ電圧ＶＦを前記引出電圧ＶＥよりも小さい値（例えば３０ｋＶ）に設定している。なお、フィルタ電圧ＶＦの基準電位と引出電圧ＶＥの基準電位とは、必ずしも互いに同じである必要はなく、各基準電位は適宜変更して構わない。
【００３４】
このように構成された本実施形態に係るイオンビーム照射装置１００によれば、質量分離マグネット３においてドーパントイオンとは選別されない不要イオンであり、イオン源２を構成するチャンバ２１の外部でイオン化された不要イオンの少なくとも一部が非通過イオンに含まれるようにフィルタ電位Ｖｆｉｌを設定しているので、このような不要イオンをイオンビームＩＢから除去することができ、従来に比べてイオンビームＩＢ中の不要イオンを低減させてターゲットＷの金属汚染を低減させることが可能となる。
【００３５】
また、エネルギーフィルタ１１を質量分離マグネット３の下流側に配置しているので、上流側に配置している場合に比べて、イオンビームＩＢによってエネルギーフィルタ１１がスパッタリングされることを防ぐことができる。
【００３６】
さらに、エネルギーフィルタ１１を構成する電極１１１が、非金属材料から形成されていれば、電極１１１のスパッタリングに起因するターゲットＷの金属汚染を防ぐことができる。
【００３７】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００３８】
例えば、エネルギーフィルタ１１は、前記実施形態では１枚の電極１１１を有するものであったが、複数の電極１１１を有するものであっても良い。具体的にこのようなエネルギーフィルタ１１としては、図５に示すように、イオンビームＩＢが通過する開口が形成されるとともにイオンビームＩＢの進行方向に沿って設けられた３枚の電極１１１を有したものが挙げられる。もちろん、４枚以上の電極１１１を有するものであっても良い。
【００３９】
このような構成において、通過イオンにドーパントイオンが含まれ、非通過イオンに質量分離マグネット３においてドーパントイオンとは選別されない不要イオンの少なくとも一部が含まれるようにするためには、複数の電極１１１のうち少なくとも１つをフィルタ電位Ｖｆｉｌにするとともに、その他の電極１１１をフィルタ電位Ｖｆｉｌよりも小さい電位にすれば良い。
【００４０】
ここで、例えば図５に示すように、３つの電極１１１のうち中央の電極１１１にフィルタ電圧ＶＦ（例えば、３０ｋＶ）を印加して正のフィルタ電位Ｖｆｉｌ（２４０ｋＶ）にするとともに、両端の電極１１１の電位をフィルタ電位Ｖｆｉｌよりも小さく互いに等しい電位（例えば、基準電位２１０ｋＶ）にする場合を考える。この場合、イオンビームの進行方向及びその反対方向に沿って順に現れる電圧差はいずれも、＋３０ｋＶ、−３０ｋＶとなる。
このように構成することで、イオンビームＩＢに含まれるイオンの電荷が正の場合、このイオンは電場から受けるクーロン力Ｆｃにより、中央の電極１１１近傍では電極１１１の内側に向かいながら進み、両端の電極１１１近傍では電極１１１の外側に向かいながら進む。また、このイオンは上流側の電極１１１から中央の電極１１１までは減速し、中央の電極１１１から下流側の電極１１１までは加速する。これにより、両端の電極１１１近傍に比べて中央の電極１１１近傍の方がイオンの速度が遅く、中央の電極１１１近傍で内側に向かう力を受ける時間の方が長くなるため、結果的にいわゆるアインツェルレンズのビーム集束原理によってイオンビームＩＢは集束する。
【００４１】
なお、各電極１１１に印加される電圧の大小関係は、図５に示すように、内側の電極１１１の電位が外側の電極１１１の電位よりも大きくても良いし、その逆に、内側の電極１１１の電位が外側の電極１１１の電位よりも小さくても良い。つまり、外側の電極１１１がフィルタ電位Ｖｆｉｌとなり、内側の電極１１１がフィルタ電位Ｖｆｉｌよりも小さい電位となっても構わない。また、フィルタ電位Ｖｆｉｌとなる電極１１１は１つに限られず、複数の電極１１１がフィルタ電位Ｖｆｉｌとなっても良い。さらに、フィルタ電位Ｖｆｉｌよりも小さい電位は基準電位（ビームラインの電位）に限られず、例えば接地電位であっても良い。
【００４２】
上述した構成であれば、イオンビームＩＢの不要イオンを従来よりも低減させつつ、アインツェルレンズのビーム集束原理を利用することができる。
さらに、両端に配置されている電極１１１の電位が互いに等しいので、エネルギーフィルタ１１の前後においてイオンビームＩＢのエネルギーを等しくすることができ、イオンビームＩＢを所望のエネルギーでターゲットＷに照射することができる。
【００４３】
ところで、図５に示すように、３枚の電極１１１用いて中央の電極１１１をフィルタ電位Ｖｆｉｌとし、両端の電極１１１を接地電位或いは接地電位とは異なる別の基準電位とする構成では、例えば不要イオンを可及的に多く分離させるべくフィルタ電位Ｖｆｉｌをチャンバ電位Ｖｃｈに近づけた場合、イオンビームＩＢが過集束してしまう可能性がある。
そこで、イオンビームの形状を制御できるようにするためには、エネルギーフィルタ１１は、図６に示すように、フィルタ電位Ｖｆｉｌとなる電極１１１や、接地電位或いはビームラインの電位となる電極（図示しない）とは別に、イオンビームの形状を制御するための形状制御電圧ＶＣが印加される形状制御電極１１２をさらに具備することが好ましい。
具体的にこの形状制御電極１１２は、形状制御電極１１２を正側にして形状制御電源１３から可変の形状制御電圧ＶＣが印加されるものである。
【００４４】
この場合イオンビーム照射装置１００は、図７に示すように、イオンビーム形状を制御するための制御装置３０をさらに具備していることが望ましい。
この制御装置３０は、例えばイオンビーム照射装置１００全体の制御を司るものであり、物理的には、ＣＰＵ、メモリ、入力出力インターフェイスなどを備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、そのメモリに記憶させた所定のプログラムにしたがって動作することによって、電流検出部３１及び電圧制御部３２としての機能を発揮する。
【００４５】
前記電流検出部３１は、エネルギーフィルタ１１を通過するイオンビームＩＢのビーム電流を検出するものであり、例えば図示しないビーム電流測定装置をビームラインに出し入れしてエネルギーフィルタ１１を通過するイオンビームＩＢのビーム電流をモニタリングするように構成されている。
【００４６】
前記電圧制御部３２は、前記電流検出部３１により検出された電流値に基づいて、上述した形状制御電極１１２に形状制御電源１３から印加される形状制御電圧ＶＣを制御する。
具体的にこの電圧制御部３２は、前記電流検出部３１によりモニタリングされている電流値を取得するとともに、この電流値が最大となるように前記形状制御電圧ＶＣを制御するように構成されている。
【００４７】
上述した構成であれば、イオンビームの形状を、イオンビームＩＢがエネルギーフィルタ１１を通過する間に電極１１１に衝突しないように整形することができる。
【００４８】
なお、電流検出部３１は、エネルギーフィルタ１１を構成する電極１１１に電気的に接続された電流計からの出力値を、前記電極１１１に流れる電流値として検出するものであっても良い。
この場合、電圧制御部３２は、前記電流検出部３１の電流値を取得するとともに、この電流値が最小となるように前記形状制御電圧ＶＣを制御するように構成されたものが挙げられる。
【００４９】
なお、上述した制御装置３０は、エネルギーフィルタ１１の下流側にイオンビームＩＢの形状を整形するビーム形状整形部材（例えば、加速管４など）が設けられている場合、このビーム形状整形部材に印加される電圧と上述した形状制御電圧ＶＣとを統括的に制御することで、イオンビームＩＢの形状を整形するように構成されていても良い。
【００５０】
また、イオンビーム照射装置１００は、例えば図６に示されるフィルタ電源１２や形状制御電源１３をオン・オフすることにより、エネルギーフィルタ１１に対するフィルタ電圧ＶＦや形状制御電圧ＶＣの印加をオン・オフ切替可能に構成されていることが好ましい。
このような構成であれば、ユーザはエネルギーフィルタ１１のフィルタ機能を使うか否かを自由に選択することができる。なお、フィルタ機能を必要としない場合としては、例えば磁性材料からなるＭＲＡＭ（磁気抵抗メモリ）のように不要イオンの注入が問題となりにくいターゲットＷにイオン注入する場合などが挙げられる。
【００５１】
さらに、上述した構成において、フィルタ電源１２や形状制御電源１３をオフした場合に各電極１１１、１１２がフローティング電位になることを防ぐべく、図６に示すように、例えばスイッチングＳＷなどを利用して、フィルタ電源１２や形状制御電源１３をオフした場合に、各電極１１１、１１２を基準電位にすることができるように構成されていることが望ましい。
【００５２】
そのうえ、エネルギーフィルタ１１が複数の電極１１１を有している場合、これらの電極１１１の一部が、イオンビームＩＢが通過するビームラインを構成するエネルギーフィルタ１１とは別のビームライン構成部材の電極として兼用されていても良い。
具体的には、例えば前記実施形態のように、エネルギーフィルタ１１が質量分離マグネット３と加速管４との間に配置されている場合、複数の電極１１１のうちイオンビームの進行方向における最も下流側に位置する電極１１１は、加速管４の最も上流側の電極（フランジ）と兼用されていても良い。
このような構成であれば、エネルギーフィルタ１１を複数の電極１１１を用いて構成することによる上述した作用効果を得つつ、装置全体の大型化や製造コストの増大を抑えることができる。
【００５３】
エネルギーフィルタ１１を構成する電極１１１に関していえば、前記実施形態では環状電極であったが、例えばビーム通過領域１１ａが形成された矩形状の電極や、ビーム通過領域１１ａの周囲に沿って間欠的に設けられた例えば複数の電極要素からなるものであっても良い。
【００５４】
また、エネルギーフィルタ１１の配置に関していえば、前記実施形態では質量分離マグネット３と加速管４との間であったが、質量分離マグネット３の上流でも良いし、加速管４の下流やエネルギー分離マグネット５の下流であっても良いし、複数箇所にエネルギーフィルタ１１を設けても構わない。
【００５５】
さらに、イオンビーム照射装置１００は、例えばイオン源２からターゲットＷまでのビームラインに加速管を備えていないものであっても良い。
【００５６】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１００・・・イオンビーム照射装置
２    ・・・イオン源
３    ・・・質量分離マグネット
１１  ・・・エネルギーフィルタ
１１１・・・電極
１１ａ・・・ビーム通過領域
ＶＥ  ・・・引出電圧
ＶＦ  ・・・フィルタ電圧
Ｖｆｉｌ・・・フィルタ電位
【図１】
0006474359.tif 000005
【図２】
0006474359.tif 000006
【図３】
0006474359.tif 000007
【図４】
0006474359.tif 000008
【図５】
0006474359.tif 000009
【図６】
0006474359.tif 000010
【図７】
0006474359.tif 000011