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。说明及附图中，对相同或同等的构成要件、部件、处理，标注相同符号，并适当省略重复说明。关于图示的各部的比例尺和形状，为了便于说明，适当进行设定，只要没有特别提及，则并不限定地解释。实施方式为例示，不对本发明的范围进行任何限定。实施方式中记述的所有的特征和其组合并不一定是发明的本质。

图1是概略表示本发明的一实施方式所涉及的离子注入装置100的俯视图。图2是概略表示图1所示的离子注入装置100的构成要件的配置的图。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是具有高频线形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在离子源10中产生的离子加速为高能量，将由此获得的离子束IB沿着射束线传输至被处理物(例如，基板或晶圆40)，对被处理物注入离子。

如图1和/或图2所示，离子注入装置100具备：离子束生成单元12，生成离子并进行质量分离；高能量多级直线加速单元14，根据加速参数对从离子束生成单元12供给的离子进行加速；射束偏转单元16，将离子束IB的轨道弯曲成U字状；射束传输线路单元18，将离子束IB传输至晶圆40；及基板处理供给单元20，将被传输的离子束IB均匀地注入于半导体晶圆。

如图2所示，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，射束从离子源10通过引出电极11引出的同时被加速，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与质谱分析狭缝22b。质谱分析狭缝22b配置于作为质谱分析装置22的下一构成要件的高能量多级直线加速单元14的入口部内。另外，质谱分析狭缝22b可配置于紧靠质谱分析磁铁22a的后侧(即，紧靠高能量多级直线加速单元14的前侧)。

在高能量多级直线加速单元14的直线加速部壳体内的最前部，配置有用于测量离子束的总射束电流的第1射束测量器80a。第1射束测量器80a构成为能够通过驱动机构相对于射束线从上下方向出入。第1射束测量器80a例如为法拉第杯。该法拉第杯还被称作注入器法拉第杯。注入器法拉第杯为沿水平方向长的长方形的斗状形状，将开口部朝向射束线上游侧而构成。第1射束测量器80a为了在调整离子源10和/或质谱分析磁铁22a时测量离子束IB的总射束电流而使用。并且，第1射束测量器80a也可为了根据需要在射束线上完全遮挡到达射束线下游的离子束IB而使用。

通过质谱分析装置22进行质谱分析，其结果，仅挑选注入所需的离子种类，所挑选的离子种类的离子束IB引导至接下来的高能量多级直线加速单元14。高能量多级直线加速单元14具备通常的高能量离子注入中使用的第1线性加速器15a。第1线性加速器15a具备1个以上的(例如，多个)高频谐振器14a。高能量多级直线加速单元14可除了第1线性加速器15a以外，还具备第2线性加速器15b。第2线性加速器15b为了超高能量离子注入及其他离子注入，与第1线性加速器15a一同使用。第2线性加速器15b具备1个以上的(例如，多个)高频谐振器14a。通过射束偏转单元16，通过高能量多级直线加速单元14加速的离子束IB的方向发生变化。

第1线性加速器15a具备多个高频谐振器14a与多个收敛发散透镜64。高频谐振器14a具备筒状的电极。收敛发散透镜64例如为电场透镜(例如，静电四极电极(Q透镜))。收敛发散透镜64可以是磁场透镜(例如，四极电磁铁)。高频谐振器14a的筒状电极与收敛发散透镜64(例如，Q透镜)交替排列成一列，离子束IB通过它们的中心。第2线性加速器15b也与第1线性加速器15a相同，具备多个高频谐振器14a与多个收敛发散透镜64。

收敛发散透镜64为了在加速的中途或加速之后控制离子束IB的收敛发散，并有效地传输离子束IB而设置。收敛发散透镜64在高频线形加速器的内部或者其前后，配置有所需数量。横向收敛透镜64a与纵向收敛透镜64b交替排列。即，横向收敛透镜64a配置于高频谐振器14a的筒状电极的前方(或后方)，纵向收敛透镜64b配置于高频谐振器14a的筒状电极的后方(或前方)。并且，在第2线性加速器15b的终端的横向收敛透镜64a的后方配置有追加的纵向收敛透镜64b。通过高能量多级直线加速单元14的离子束IB的收敛及发散被调整，由此入射最适合于后段的射束偏转单元16的二维射束分布的离子束IB。

高频线形加速器中，作为高频(RF)的加速参数，考虑施加于各个高频谐振器14a的筒状电极的电压的振幅V[kV]、频率f[Hz]。进行多段的高频加速时，将高频谐振器14a彼此的相位φ[deg]也追加到加速参数中。这些振幅V、频率f及相位φ是高频(RF)的参数。频率f可使用固定值。并且，还考虑收敛发散透镜64的运行参数(还称作收敛发散参数)。收敛发散参数例如为Q透镜电压。

离开高能量多级直线加速单元14的高能量的离子束IB具有某一范围的能量分布。因此，为了经过高能量的离子束IB的扫描及平行化，以所希望的注入精度照射于晶圆40，优选在事前预先实施高精度的能量分析、中心轨道校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、中心轨道校正、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、至少1个能量宽度限制狭缝与能量分析狭缝、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、离子注入角度的精密的校正及能量分散的抑制。

射束偏转单元16从上游依次具备能量分析磁铁24、能量宽度限制狭缝27、横向收敛四极透镜26、能量分析狭缝28及转向磁铁30。能量分析磁铁24配设于高能量多级直线加速单元14的下游。横向收敛四极透镜26抑制能量分散。转向磁铁30提供转向(轨道校正)。离子束IB被射束偏转单元16转换方向，朝向晶圆40的方向。

在转向磁铁30的下游，设置有测量射束电流量的第2射束测量器80b。第2射束测量器80b配置于扫描仪壳体内的最前部，即紧靠射束整形器32的前部。第2射束测量器80b构成为能够通过驱动机构相对于射束线从上下方向出入。第2射束测量器80b例如为法拉第杯。该法拉第杯还被称作分解器法拉第杯。分解器法拉第杯为沿水平方向长的长方形的斗状形状，将开口部朝向射束线上游侧而构成。第2射束测量器80b为了在调整高能量多级直线加速单元14和/或射束偏转单元16时测量离子束IB的总射束电流而使用。并且，第2射束测量器80b为了根据需要在射束线上完全遮挡到达射束线下游的离子束IB而使用。

能量分析磁铁24是射束偏转单元16的多个偏转电磁铁中最上游侧的1个。能量分析磁铁24有时还被称作能量过滤磁铁(EFM)。转向磁铁30是射束偏转单元16的多个偏转电磁铁中最下游侧的1个。

对通过射束偏转单元16的偏转电磁铁的期间的离子，作用有离心力与洛伦兹力，这些力平衡而描绘圆弧状的轨迹。若用式表示该平衡，则成为mv＝qBr。m是离子的质量，v是速度，q是离子电荷，B是偏转电磁铁的磁通量密度，r是轨迹的曲率半径。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一致的离子才能够通过偏转电磁铁。换言之，离子的价数相同时，能够通过施加有一定的磁场B的偏转电磁铁的只有具有特定的运动量mv的离子。实际上，能量分析磁铁24是分析离子的运动量的装置。同样地，转向磁铁30和质谱分析磁铁22a也是运动量过滤器。

射束偏转单元16通过使用多个磁铁，能够使离子束IB偏转180°。由此，能够通过简单的结构实现射束线为U字状的高能量离子注入装置。能量分析磁铁24及转向磁铁30分别构成为偏转角度成为90度，其结果，构成为合计偏转角度成为180度。另外，利用1个磁铁进行的偏转量并不限定于90°，也可以是以下的组合。

(1)1个偏转量为90°的磁铁+2个偏转量为45°的磁铁

(2)3个偏转量为60°的磁铁

(3)4个偏转量为45°的磁铁

(4)6个偏转量为30°的磁铁

(5)1个偏转量为60°的磁铁+1个偏转量为120°的磁铁

(6)1个偏转量为30°的磁铁+1个偏转量为150°的磁铁

能量分析磁铁24中需要高磁场精度，因此安装有进行精密的磁场测定的高精度的磁场测定器86。磁场测定器86是适当组合还被称作MRP(磁共振探头)的NMR(核磁共振)探头与霍尔探头的测定器，MRP用于霍尔探头的校正，霍尔探头用于磁场恒定的反馈控制。并且，能量分析磁铁24以磁场的不均匀性小于0.01％的方式，以严密的精度制作。在转向磁铁30也同样设置有磁场测定器86。另外，在转向磁铁30的磁场测定器86可仅安装有霍尔探头。而且，能量分析磁铁24及转向磁铁30上分别连接有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。

射束传输线路单元18传输离开射束偏转单元16的离子束IB，具有由收敛发散透镜组构成的射束整形器32、射束扫描器34、射束平行化器36及静电式的最终能量过滤器38。最终能量过滤器38包含最终能量分离狭缝。射束传输线路单元18的长度结合离子束生成单元12与高能量多级直线加速单元14的合计长度来设计。射束传输线路单元18通过射束偏转单元16与高能量多级直线加速单元14连结，形成整体上呈U字状的布局。

在射束传输线路单元18的下游侧的终端设置有基板处理供给单元20。基板处理供给单元20具有用于在注入处理中将离子束IB照射于晶圆40的真空处理室21。真空处理室21中容纳有：测量离子束IB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的射束监视器；防止离子束IB引起的晶圆40的带电的防静电装置；将晶圆40搬入搬出并设置于适合的位置、角度的晶圆输送机构；在离子注入期间保持晶圆40的ESC(Electrostatic Chuck(静电吸盘))；以与注入期间的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圆40的晶圆扫描机构。

基板处理供给单元20中，第3射束测量器80c设置于离子注入位置的后方。第3射束测量器80c例如为测量离子束IB的总射束电流的固定式的横长法拉第杯。该横长法拉第杯还被称作调节法拉第杯。第3射束测量器80c具有能够在晶圆区域测量离子束IB的整个扫描范围的射束电流测量功能。第3射束测量器80c构成为在射束线的最下游测量最终设定射束。

如图1所示，基板处理供给单元20中，与真空处理室21相邻而设置有晶圆输送装置90。晶圆输送装置90具备中间输送室、装载锁定室及大气输送部。晶圆输送装置90构成为将存储于装卸台92的晶圆等被处理物输送至真空处理室21。晶圆从装卸台92经由大气输送部、装载锁定室及中间输送室，搬入至真空处理室21。另一方面，已进行离子注入处理的晶圆经由中间输送室、装载锁定室及大气输送部，搬出至装卸台92。

通过如此，离子注入装置100的射束线部构成为具有对置的2个长直线部的水平的U字状折返型射束线。上游的长直线部由对在离子源10中生成的离子束IB进行加速的多个单元构成。下游的长直线部由对相对于上游的长直线部被转换方向的离子束IB进行调整来注入到晶圆40的多个单元构成。2个长直线部构成为大致相同的长度。在2个长直线部之间，为了维护作业而设置有充分面积的作业空间R1。

如此将单元配置成U字状的高能量离子注入装置可抑制设置面积，且确保良好的作业性。并且，高能量离子注入装置中，通过将各个单元或装置设为模块结构，能够结合射束线基准位置进行装卸、组装。

并且，由于高能量多级直线加速单元14与射束传输线路单元18折返而配置，因此能够抑制高能量离子注入装置的总长。以往的装置中，这些配置成大致直线状。并且，构成射束偏转单元16的多个偏转电磁铁的曲率半径最佳化，以使装置宽度最小。通过这些，使装置的设置面积最小化，并且在被夹在高能量多级直线加速单元14与射束传输线路单元18之间的作业空间R1中，能够进行针对高能量多级直线加速单元14和射束传输线路单元18的各装置的作业。并且，由于维护间隔比较短的离子源10与需要进行基板的供给/取出的基板处理供给单元20相邻而配置，因此作业者少量移动即可。

但是，离子注入装置100也可构成为能够进行超高能量离子注入。在此，超高能量例如指至少4MeV或至少5MeV的能量区域。通过超高能量离子注入，以比以往典型的高能量离子注入更高的能量，将所希望的杂质离子打入到晶圆表面，因此能够在晶圆表面的更深的区域(例如，深度5μm以上)注入所希望的杂质。超高能量离子注入的用途例如为在最新的图像传感器等半导体器件制造中形成P型区域和/或N型区域。

离子源10构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束IB。高能量多级直线加速单元14能够将通过离子源10生成的离子束IB加速为至少5MeV的超高能量。离子注入装置100可具备能够将离子束IB加速为超高能量的其他线性加速机构。但是，离子注入装置100的加速器并不限定于线性加速机构。离子注入装置100可具备能够将离子束IB加速为超高能量的其他任意的加速器，例如串联加速机构。本发明并不限定于特定的离子加速方式。

并且，离子注入装置100具备构成为支承离子束被照射体的射束线。离子束被照射体由包含与第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的固体材料形成。射束线连接于高能量多级直线加速单元14或其他加速器的下游，能够传输通过加速器加速为超高能量的离子束IB。离子束被照射体在射束线上，配置于可被照射超高能量的离子束IB的位置。

射束线包含多个射束线构成要件。射束线作为射束线构成要件，例如包含能量分析磁铁24、横向收敛四极透镜26、能量宽度限制狭缝27、能量分析狭缝28、转向磁铁30、射束整形器32、射束扫描器34、射束平行化器36、最终能量过滤器38、真空处理室21。并且，在射束线，作为射束线构成要件，具备第2射束测量器80b、第3射束测量器80c等射束电流测量器。

离子束被照射体可以是这些射束线构成要件的至少一部分。例如，离子束被照射体可作为射束偏转装置、孔隙板、射束光闸、射束阻尼器、晶圆支承部或晶圆的至少一部分来构成。离子束被照射体也可作为射束线所具备的射束电流测量器的至少一部分来构成。

离子束被照射体中被照射离子束IB的被照射区域可以是在能量分析磁铁24或转向磁铁30中，施加对射束进行偏转的射束偏转磁场的区域的内壁。被照射区域可以是用于切取射束的所需成分的孔隙板，例如，可以是在能量宽度限制狭缝27或能量分析狭缝28中包含孔隙的区域。被照射区域可以是用于遮蔽射束的射束光闸或射束阻尼器。如上述，射束电流测量器可用作射束光闸或射束阻尼器。被照射区域可以是生成对射束进行偏转的射束偏转电场的射束偏转电极，例如，可以是射束整形器32、射束扫描器34、射束平行化器36或最终能量过滤器38的射束偏转电极。

被照射区域可以是为了调整射束而使用的离子电流检测用法拉第杯的射束检测面，例如，可以是第2射束测量器80b、第3射束测量器80c或其他射束电流测量器的射束检测面。被照射区域可以是设置于晶圆驱动机构42的表面并配置于晶圆40的周边的板等晶圆支承部44。被照射区域也可以是晶圆40或虚拟晶圆。

本发明人发现在超高能量离子注入中，在入射于离子束被照射体的第1非放射性核种的离子与离子束被照射体中含有的第2非放射性核种之间有可能发生核反应。核反应的结果，有可能产生中子束或伽玛射线等放射线。还有可能生成放射性核种。即使所使用的离子种类及离子束被照射体的材料为非放射性核种，也可能产生放射线的问题。以往典型的离子注入中，并未使用核反应成为实际使用上的问题的程度的高能量。因此，在以往的离子注入装置中，并未认识到应对这种核反应的必要性。

例如，第1非放射性核种为硼¹¹B，第2非放射性核种为碳¹²C时，离子束IB入射于离子束被照射体时，有可能发生以下核反应。以下，有时将该核反应称作B-C反应。

¹¹B+¹²C→²²Na+n+kγ

其中，n表示中子束，γ表示伽玛射线，k是整数。核反应的结果产生的放射线中，注入能量越高并且离子束电流越增加，核反应率(即，每单位时间的核反应的次数)越增加，有可能变得越显著。作为基于B-C反应的生成物的钠²²Na是放射性核种。钠²²Na以2.6年的半衰期逐渐崩解成氖²²Ne而产生伽玛射线。离子束IB包含原子序数比较小的氘、碳、氮等其他离子种类时，或离子束被照射体由包含原子序数比较小的元素的固体材料形成时，也有可能由于伴随离子束IB向离子束被照射体的照射而产生的核反应，产生放射线。

图3是例示针对B-C反应的核反应截面积的图。图3的纵轴表示¹¹B与¹²C之间的核反应截面积，横轴表示¹¹B的入射能量。针对发生核反应的概率，核反应截面的值越大表示越易发生核反应。图3中示出的是理论计算的结果。如图3所示，¹¹B的入射能量为5MeV以上的超高能量时，核反应截面积成为比较大的值，因此可以说B-C反应易成为实际使用上的问题。并且，¹¹B的入射能量为4MeV至5MeV的超高能量时，核反应截面积也成为在一定程度上较大的值，因此B-C反应有可能成为实际使用上的问题。例如，若射束电流较大，则在入射能量为5MeV以下时，也有可能显著地发生B-C反应。

图4是例示硼¹¹B的能量衰减曲线的图。图示的是将被照射区域的材料设为石墨，在其表面以7.5MeV的超高能量入射有¹¹B离子时的能量衰减曲线。适用于离子注入装置100的第2射束测量器80b、第3射束测量器80c等射束电流测量器的射束检测面通常由石墨形成。并且，孔隙板、射束光闸、射束阻尼器等其他离子束被照射体的被照射区域也经常由石墨形成。图4的纵轴表示能量，横轴表示自表面的距离(深度)。

如图示，¹¹B离子的能量随着深度增加而减小。打入到石墨的¹¹B离子相对于自石墨表面的深度的增加，能量大致线性地减少。若¹¹B离子的入射能量增加，则能量衰减曲线向上方移动，若¹¹B离子的入射能量减少，则能量衰减曲线向下方移动，但相对于自表面的深度的增加，能量大致线性地减少的趋势是相同的。

如该例，当为入射能量为7.5MeV的¹¹B离子时，到深度2.5μm为止，具有5MeV以上的能量。参考图3时，¹¹B离子的能量为5MeV以上时，核反应截面积比较大。因此，存在于深度2.5μm为止的区域的碳原子¹²C易与所入射的¹¹B离子发生B-C反应。石墨表面上明显存在大量的碳。有可能从石墨的深度2.5μm为止的区域以显著的线量放出中子束。另一方面，在比深度4μm深的区域，¹¹B离子的能量衰减为3.5MeV以下。因此，即使在比深度4μm深的区域存在碳，只要是入射能量为7.5MeV以下的¹¹B离子，则发生B-C反应的可能性充分小，实际使用上能够忽视。

离子注入装置的运用中，在安全上，希望充分抑制放射线的产生及放射性核种的生成。并且，假设存在一定程度的放射线的产生和放射性核种的生成，则在安全上，希望管理放射线的线量和放射性核种的生成。例如，注入能量高且离子束电流也大时等，根据离子束照射条件，可预想到以比较高的线量产生放射线或生成比较大量的放射性核种。这种情况下，需要针对离子束照射条件，进行放射线量的监控与放射性核种的生成量的管理。

从这种观点考虑，本发明人研究了应对由于超高能量离子注入而有可能在离子注入装置100的射束线上发生的核反应的若干对策。以下，以B-C反应为例，对这种对策进行说明。

第1对策包含所产生的放射线量和/或放射性核种的生成量的推断。推断出的放射线量及放射性核种生成量能够用于放射线的线量管理。离子注入装置100可构成为运算由于存在于被照射区域的碳与照射于此的硼之间的B-C反应而产生的放射线的推断线量与放射性核种的推断生成量中的至少一个。也可根据放射线的推断线量和/或放射性核种的推断生成量，显示或输出适当的警告。由于能够通过警告促使作业者采取必要的行动，因此能够提高离子注入装置100的运用中的安全性。

并且，可设定有针对放射线量(例如，中子束量)的联锁。可预想到放射线量超过设定值时，离子注入装置100可禁止离子束IB的照射或在照射期间停止照射。同样地，可设定有针对被照射区域中的放射性核种的积蓄量的联锁。如此一来，放射线的过度产生被抑制，能够提高离子注入装置100的运用中的安全性。

第2对策是离子束被照射体的材料的变更。离子束被照射体中至少被照射区域由包含原子序数(或原子量)比以往典型地使用的材料大的元素的固体材料形成。如此一来，由包含原子序数更大的元素的材料形成被照射区域，因此不易发生被照射区域中的核反应。另外，即使是包含原子序数更小的元素的材料，只要降低发生核反应的概率，则也能够采用。

例如，对以往由石墨形成的被照射区域，其材料从石墨变更为原子序数比碳大的至少1种元素与碳的固体混合物或固体化合物、或者包含原子序数比碳大的至少1种元素但不包含碳的固体材料。换言之，被照射区域可由碳浓度比石墨更低的材料或无碳材料形成。如此一来，可形成碳的原子数密度或浓度降低的被照射区域。因此，即使硼离子束入射于被照射区域，也不易发生B-C反应。

第3对策包含被照射区域的切换。可在某一离子束被照射体以能够切换的方式设置有多个被照射区域。离子注入装置100可构成为从能够切换的多个被照射区域选择所产生的放射线的推断线量比较少的被照射区域。离子注入装置100也可构成为从能够切换的多个被照射区域选择放射性核种的推断生成量比较少的被照射区域。若离子束IB入射于如此选择的被照射区域，则放射线的过度产生和/或放射性核种的过度积蓄得到抑制。

作为第4对策，离子束被照射体具备位于互不相同的位置的多个被照射区域，多个被照射区域可包含分配为加速为超过规定的能量阈值的能量的高能量离子束专用的高能量专用被照射区域。并且，多个被照射区域还可包含分配为加速为规定的能量阈值以下的能量的低能量离子束专用的低能量专用被照射区域。离子注入装置100可构成为根据离子束IB的能量，从多个被照射区域选择适当的被照射区域。

可如下，即，低能量专用被照射区域由第1固体材料形成，高能量专用被照射区域由与第1固体材料不同的第2固体材料形成。第1固体材料包含第2非放射性核种，第2固体材料包含浓度比第1固体材料低的第2非放射性核种或不包含第2非放射性核种。优选第2固体材料包含原子序数大于第2非放射性核种的元素。如此一来，高能量专用被照射区域由包含原子序数更大的元素的材料形成，因此不易发生高能量专用被照射区域中的核反应。关于低能量专用被照射区域，核反应原本就不成问题，因此可由任意材料形成。

如参考图4进行了说明，高能量的离子束IB在被照射区域的较浅的区域具有高能量，但随着向较深的区域位置行进，失去能量。其结果，在较深的位置，所入射的离子束IB的能量变低，如从图3可知，认为不怎么会发生核反应。

因此，至少关于高能量专用被照射区域，可在被照射区域的较浅的区域与较深的区域使用不同的材料。离子束被照射体可具备母材及支承于母材的被照射区域。被照射区域可以是包覆母材的涂布层。也可以是母材由第1固体材料形成，被照射区域由第2固体材料形成。即使如此，也不易发生高能量专用被照射区域中的核反应。

这些对策可单独实施，也可组合来实施。

图5是表示一实施方式所涉及的离子注入装置100的控制装置50的概略结构的框图。以离子束被照射体70为第2射束测量器80b的情况为例进行说明。该实施方式还能够适用于离子束被照射体70为第3射束测量器80c或其他射束电流测量器或者其他离子束被照射体的情况。

本说明书的框图中示出的各块中，作为硬件结构，能够由以计算机的CPU或存储器为首的元件或电路、机械装置实现，作为软件结构，通过计算机程序等实现，但在此描绘通过它们的协作来实现的功能块。因此，本领域技术人员应可理解这些功能块能够通过硬件、软件的组合，以各种形式实现。

控制装置50构成为运算通过入射于第2射束测量器80b的硼离子(例如，¹¹B的离子)与第2射束测量器80b的射束检测面中包含的碳原子(例如，¹²C)的B-C反应而产生的中子束的推断线量。并且，控制装置50构成为运算通过B-C反应而生成的放射性核种即钠²²Na的推断生成量。

控制装置50具备射束条件读入部51、核反应率运算部54、放射线量运算部56、放射性核种生成量运算部57、警告显示部58、射束照射控制部59、被照射区域选择部60、存储部62。

并且，控制装置50具备输入部66及输出部68。输入部66构成为接收来自作业者或其他装置的输入。输入部66例如包含用于接收来自作业者的输入的鼠标或键盘等输入机构和/或用于进行与其他装置的通信的通信机构。输出部68构成为输出与离子注入装置100的控制相关的数据，包含显示器或打印机等输出机构。控制装置50能够从输入部66接收数据的输入和/或向输出部68输出数据。

表示通过第2射束测量器80b测量出的实际测量射束电流的射束电流测定信号输入至控制装置50。控制装置50构成为对相对位置调整机构进行控制，具体而言，例如控制驱动机构72，所述相对位置调整机构构成为以使离子入射于所选择的被照射区域的方式，调整离子束被照射体70与离子束IB之间的相对位置，所述驱动机构构成为相对于离子束IB，移动离子束被照射体70。

射束条件读入部51读入离子束照射条件。离子束照射条件例如包含被照射区域的材料、被照射区域的面积、离子束IB的能量、每单位时间的照射量、照射时间、注入角度。离子束照射条件通过作业者从输入部66输入，或从存储部62读入。

核反应率运算部54运算离子束被照射体70中的B-C核反应的推断核反应率。核反应率表示每单位时间的核反应的发生次数。核反应率运算部54能够根据离子束IB的能量、每单位时间的照射量及离子束被照射体70的被照射区域中的碳原子(例如，¹²C)的原子数密度，运算推断核反应率。核反应率运算部54可通过用于运算B-C反应的核反应率的公知的运算方法运算推断核反应率。核反应率运算部54将运算出的推断核反应率保存于存储部62。

运算中使用的离子束IB的能量可作为根据向被照射区域的表面的入射能量与被照射区域的材料来确定的能量衰减曲线来赋予。或者，为了减轻运算负荷，可以根据注入射程，将离子束IB的注入深度假设为固定(例如，10μm)，将离子束IB的能量假设为沿深度方向恒定的值(例如，与向被照射区域的表面的入射能量相等的值)。由此，由于将较深的区域的能量假设为比实际高，因此放射线的推断线量和放射性核种的推断生成量运算为比实际大。因此，认为实际产生的放射线量和放射性核种的生成量比所推断的量少。相当于更大设定针对推断的安全率，所以更安全。

运算中使用的每单位时间的照射量可以是根据离子束照射条件计算出的推断值。或者，为了提高推断精度，每单位时间的照射量可以是通过作为离子束被照射体70的第2射束测量器80b测量出的实际测量射束电流。

放射线量运算部56根据通过核反应率运算部54运算出的推断核反应率运算中子束的推断线量。放射线量运算部56可通过用于运算通过B-C反应而产生的中子束量的公知的运算方法运算中子束的推断线量。放射线量运算部56可根据运算出的中子束的推断线量、射束线中的离子束被照射体70的位置信息、射束线所具备的放射线遮蔽材料的配置信息，运算射束线的外部或离子注入装置100的外部的所希望的位置上的推断放射线量。通过如此，能够管理任意时点的推断放射线量。放射线量运算部56将运算出的中子束的推断线量保存于存储部62。运算出的中子束的推断线量也可输出至输出部68。

放射性核种生成量运算部57根据通过核反应率运算部54运算出的推断核反应率，运算钠²²Na的推断生成量。放射性核种生成量运算部57可通过公知的运算方法运算通过B-C反应而生成的钠²²Na的推断生成量。放射性核种生成量运算部57将运算出的钠²²Na的推断生成量保存于存储部62。运算出的钠²²Na的推断生成量也可输出至输出部68。

放射性核种生成量运算部57可通过将按每个离子束照射条件运算出的放射性核种的推断生成量进行积算，运算积蓄在离子束被照射体70的放射性核种的累积推断生成量。根据某一离子束照射条件，离子束每次照射于离子束被照射体70的某一被照射区域时，有可能生成并积蓄放射性核种。作为以各种离子束照射条件反复进行离子束照射的结果而积蓄在被照射区域的放射性核种的总量，通过根据各个离子束照射条件的放射性核种的生成量的累积来赋予。但是，放射性核种的积蓄量通过放射性核种的崩解，随着时间经过而减少。因此，放射性核种生成量运算部57在对按每个离子束照射条件运算出的放射性核种的推断生成量进行积算时，可反映基于崩解的放射性核种的减少量。

警告显示部58可判定通过放射线量运算部56运算出的中子束的推断线量是否超过规定的上限线量。并且，警告显示部58可判定通过放射性核种生成量运算部57运算出的放射性核种的推断生成量(例如，累积推断生成量)是否超过规定的上限值。警告显示部58在中子束的推断线量超过规定的上限线量时和/或放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时，显示警告。警告可输出至输出部68。警告可以是督促更换离子束被照射体70的警告。警告显示部58在中子束的推断线量不超过规定的上限线量时，不显示警告。警告显示部58在放射性核种的推断生成量不超过规定的上限值时，不显示警告。规定的上限线量及规定的上限值例如分别能够根据经验或基于实验的见解，适当设定。

射束照射控制部59可判定通过放射线量运算部56运算出的中子束的推断线量是否超过规定的上限线量。并且，射束照射控制部59可判定通过放射性核种生成量运算部57运算出的放射性核种的推断生成量(例如，累积推断生成量)是否超过规定的上限值。射束照射控制部59在中子束的推断线量超过规定的上限线量时和/或放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时，可禁止离子束IB向离子束被照射体70的照射。当前未生成离子束IB时，射束照射控制部59可不允许之后的离子束照射。处于离子束照射期间时，射束照射控制部59可中止离子束照射。射束照射控制部59在中子束的推断线量不超过规定的上限线量时，可允许或继续离子束照射。射束照射控制部59在放射性核种的推断生成量不超过规定的上限值时，可允许或继续离子束照射。用于判定照射禁止的上限线量及上限值分别可与警告用的上限线量及上限值相同，也可不同。

关于仅具有单一的被照射区域的离子束被照射体70，中子束的推断线量超过规定的上限线量时和/或放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时，可在下一次的维护作业时等适当的机会，与新的离子束被照射体70进行更换。

离子束被照射体70可具有位于互不相同的位置的多个被照射区域。被照射区域选择部60可以以使通过放射线量运算部56运算出的中子束的推断线量低于规定的上限线量的方式，从离子束被照射体70的多个被照射区域选择任意的被照射区域。被照射区域选择部60可以以使通过放射性核种生成量运算部57运算出的放射性核种的推断生成量低于规定的上限值的方式，从离子束被照射体70的多个被照射区域选择任意的被照射区域。被照射区域选择部60可以控制驱动机构72，以使离子入射于所选择的被照射区域的方式，相对于离子束IB移动离子束被照射体70。

被照射区域选择部60可在离子束照射条件每次发生变更时，重新选择不同的被照射区域。被照射区域选择部60可在针对所选择的被照射区域的中子束的推断线量超过规定的上限线量时和/或放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时，重新选择不同的被照射区域。

离子注入装置100作为相对位置调整机构的例子，可具备离子束偏转机构，所述离子束偏转机构构成为以使离子束IB照射于所选择的被照射区域的方式对离子束IB进行偏转。

图6(a)至图6(c)是例示设置于离子束被照射体70的多个被照射区域74的切换结构的示意图。图6(a)中示出第2射束测量器80b，图6(b)及图6(c)中示出孔隙板82。

如图6(a)所示，第2射束测量器80b具备以两行两列配置于板状部件的一面的4个被照射区域74。各被照射区域74是法拉第杯。驱动机构72能够在配置有被照射区域74的平面上，沿纵横二轴移动第2射束测量器80b，能够以使离子束IB(未图示)入射于任意的被照射区域74的方式，移动第2射束测量器80b。离子束IB沿与纸面垂直的方向入射于第2射束测量器80b。

另外，被照射区域74与法拉第杯并不一定必须一对一对应。可在1个法拉第杯内设置有多个被照射区域74。即，可以将法拉第杯的射束检测面中的某一区域用作1个被照射区域74，不与此重叠的其他区域用作其他被照射区域74。或者，也可在1个被照射区域74设置有多个法拉第杯。

如图6(b)所示，孔隙板82具有平行地延伸的2个狭缝83，每个狭缝83配置有1个被照射区域74。被照射区域74与狭缝83可一对一对应，也可不一对一对应。如图6(c)所示，也可配置成沿着1个狭缝83，多个被照射区域74互不重叠。例如，也可如下，即，将狭缝83的上部用作1个被照射区域74，并以不与此重叠的方式，将狭缝83的下部用作另一个被照射区域74。

多个被照射区域74的配置与离子束被照射体70的移动方向能够取各种方式。将若干例举出于图7(a)至图7(d)。

可如图7(a)所示，离子束被照射体70具有平面状的形状，多个被照射区域74配置于该平面上，驱动机构72沿与该平面平行的方向移动离子束被照射体70，由此切换被照射区域74。多个被照射区域74也可排列为一列，驱动机构72能够沿着被照射区域74的排列方向移动离子束被照射体70。也可如图7(b)所示，多个被照射区域74配置于平面的表面与背面，驱动机构72使离子束被照射体70反转，由此切换被照射区域74。

还可如图7(c)所示，离子束被照射体70具有棱柱状(例如，三棱柱状或四棱柱状)的形状，多个被照射区域74配置于棱柱的侧面，驱动机构72使离子束被照射体70绕棱柱的中心轴或与此平行的轴旋转，由此切换被照射区域74。可在棱柱的各侧面各配置1个被照射区域74，也可在棱柱的各侧面配置多个被照射区域74。在1个侧面配置多个被照射区域74时，驱动机构72可使离子束被照射体70与该侧面平行地移动，由此切换被照射区域74。

还可如图7(d)所示，离子束被照射体70具有圆柱状的形状，多个被照射区域74配置于圆柱侧面的不同的角度位置，驱动机构72使离子束被照射体70绕圆柱的中心轴或与此平行的轴旋转，由此切换被照射区域74。可在圆柱的不同的角度位置各配置1个被照射区域74，也可在圆柱的相同的角度位置配置多个被照射区域74。驱动机构72可向中心轴方向移动离子束被照射体70，由此切换被照射区域74。

图8(a)及图8(b)是表示离子束被照射体70的被照射区域74的例子的示意图。如图8(a)所示，被照射区域74由固体材料75形成。固体材料75包含碳及原子序数比碳大的至少1种元素。或者，固体材料75仅由原子序数比碳大的元素构成(此时，固体材料75不包含碳。)。原子序数比碳大的元素例如为铝(Al)、硅(Si)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)。固体材料75可以是碳与原子序数比碳大的至少1种元素的固体混合物或固体化合物。例如，固体材料75可以是碳(例如，石墨)与铝的混合物。固体材料75也可以是SiC或Si_xC_y(x、y表示组成比)。如此一来，可形成与以往典型的石墨制的被照射区域相比，碳的原子数密度或浓度降低的被照射区域74。因此，即使硼的离子束IB入射于被照射区域74，也不易发生B-C反应。

如图8(b)所示，离子束被照射体70具备母材76及支承于母材76的表层部77。表层部77形成于母材76上。表层部77可以是包覆母材76的涂布层。表层部77例如可通过蒸镀等适当的成膜方法，形成于母材76的表面。表层部77的露出面用作被照射区域74。

母材76由石墨或其他适当的固体材料形成。母材76可仅由石墨形成。表层部77由上述的固体材料75形成。即，表层部77由包含碳及原子序数比碳大的至少1种元素的固体材料或仅由原子序数比碳大的元素构成的固体材料形成。如此一来，入射于被照射区域74的离子束IB在表层部77中能量衰减之后，向母材76的深部进入。表层部77与以往典型的石墨制的被照射区域相比，碳的原子数密度或浓度降低。因此，即使硼的离子束IB入射于被照射区域74，也不易发生B-C反应。

图9是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体70的被照射区域74的切换处理的流程图。该处理通过控制装置50执行。若开始处理，则首先，离子束照射条件被读入到控制装置50的射束条件读入部51(S10)。所读入的离子束照射条件例如为下一次的照射中使用的离子束照射条件。或者，例如可为了放射线量的计算，将其他任意的离子束照射条件读入到控制装置50。

选择被照射区域74(S12)。被照射区域选择部60可直接选择在上一次的处理中选择的被照射区域74。或者，被照射区域选择部60也可重新选择其他被照射区域74。

运算放射线的推断线量(S14)。如参考图5进行了说明，控制装置50根据所读入的离子束照射条件、所选择的被照射区域74的材料，运算从所选择的被照射区域74产生的放射线的推断线量。

被照射区域选择部60判定运算出的放射线的推断线量是否超过规定的上限线量(S16)。运算出的放射线的推断线量超过规定的上限线量时(S16的否)，判定是否存在能够选择的其他被照射区域74(S17)。存在能够选择的其他被照射区域74时(S17的是)，被照射区域选择部60选择其他被照射区域74(S12)。在此，被照射区域选择部60选择未判定为放射线的推断线量超过规定的上限线量的被照射区域74。不选择在过去的处理中判定为放射线的推断线量超过规定的上限线量的被照射区域74。对所选择的被照射区域74，运算放射线的推断线量(S14)，并再确认运算出的放射线的推断线量是否超过规定的上限线量(S16)。

不存在能够选择的其他被照射区域74时(S17的否)，被照射区域选择部60显示警告(S19)，禁止离子束向离子束被照射体70的照射(S21)。

运算出的放射线的推断线量不超过规定的上限线量时(S16的是)，离子束IB照射于所选择的被照射区域74(S18)。以离子入射于所选择的被照射区域74的方式，调整离子束被照射体70与离子束IB之间的相对位置，在该位置，离子束被照射体70支承于射束线。离子束IB通过离子源10生成，并通过高能量多级直线加速单元14被加速。离子束IB通过高能量多级直线加速单元14之后的射束线传输，照射于离子束被照射体70。如此，本处理结束。

图10是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体70的被照射区域74的其他切换处理的流程图。该处理通过控制装置50执行。若开始处理，则首先，离子束照射条件读入到控制装置50的射束条件读入部51(S10)。接着，选择被照射区域74(S12)。

运算放射性核种的推断生成量(S20)。如参考图5进行了说明，控制装置50根据所读入的离子束照射条件、所选择的被照射区域74的材料，运算所选择的被照射区域74中的放射性核种的推断生成量。

被照射区域选择部60判定运算出的放射性核种的推断生成量是否超过规定的上限值(S22)。运算出的放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时(S22的否)，判定是否存在能够选择的其他被照射区域74(S17)。存在能够选择的其他被照射区域74时(S17的是)，被照射区域选择部60选择其他被照射区域74(S12)。在此，被照射区域选择部60选择未判定为放射性核种的推断生成量超过规定的上限值的被照射区域74。不选择在过去的处理中判定为放射线核种的推断生成量超过规定的上限值的被照射区域74。对所选择的被照射区域74，运算放射性核种的推断生成量(S20)，再确认运算出的放射性核种的推断生成量是否超过规定的上限值(S22)。

不存在能够选择的其他被照射区域74时(S17的否)，被照射区域选择部60显示警告(S19)，禁止离子束向离子束被照射体70的照射(S21)。

运算出的放射性核种的推断生成量不超过规定的上限值时(S22的是)，离子束IB照射于所选择的被照射区域74(S24)。以离子入射于所选择的被照射区域74的方式，调整离子束被照射体70与离子束IB之间的相对位置，在该位置，离子束被照射体70支承于射束线。离子束IB通过离子源10生成，并通过高能量多级直线加速单元14被加速。离子束IB通过高能量多级直线加速单元14之后的射束线传输，照射于离子束被照射体70。

向离子束被照射体70照射离子束IB之后，更新所选择的被照射区域74中的放射性核种的推断生成量(S26)。放射性核种生成量运算部57对基于此次的离子束IB的照射的放射性核种的推断生成量与已有的推断生成量进行积算。如此更新的放射性核种的推断生成量保存于存储部62，本处理结束。

图11(a)至图11(c)是例示离子束被照射体70的其他例的示意图。如图11(a)所示，离子束被照射体70具备沿基于驱动机构72的驱动方向排列的第1被照射区域74a及第2被照射区域74b。因此，离子束被照射体70能够通过驱动机构72的驱动，从第1被照射区域74a与第2被照射区域74b选择被离子束IB照射的被照射区域。离子束被照射体70可以是第2射束测量器80b或其他射束电流测量器。第1被照射区域74a及第2被照射区域74b可分别为法拉第杯。离子束被照射体70也可以是其他离子束被照射体。

第1被照射区域74a与第2被照射区域74b中入射有加速为不同能量的离子束IB。第1被照射区域74a分配为加速为第1能量区域的离子束用，第2被照射区域74b分配为加速为第2能量区域的离子束用。

第2能量区域是比第1能量区域高的能量区域。第2能量区域例如位于4MeV以上或5MeV以上的超高能量区域。换言之，第2能量区域的下限能量的值从4MeV以上或5MeV以上的超高能量区域选择。第1能量区域例如位于小于4MeV或小于5MeV的能量区域。第1能量区域的上限能量的值从小于4MeV或小于5MeV的能量区域选择。第1能量区域及第2能量区域例如能够根据经验或基于实验的见解，适当设定。

根据需要，在离子束被照射体70可设置有分配为加速为比第2能量区域高的第3能量区域的离子束用的第3被照射区域。

另外，图11(a)示出的例子中，离子束被照射体70具备1个第1被照射区域74a与1个第2被照射区域74b，但离子束被照射体70也可具备多个第1被照射区域74a与多个第2被照射区域74b。可对多个第1被照射区域74a(或第2被照射区域74b)分别分配不同能量的离子束。或者，多个第1被照射区域74a(或第2被照射区域74b)也可与图6(a)至图6(c)所示的区域相同，与能量无关地进行切换。

可如图7(b)所示，离子束被照射体70具有平面状的形状，第1被照射区域74a配置于离子束被照射体70的表面，第2被照射区域74b配置于离子束被照射体70的背面。可如下，即，通过由驱动机构72使离子束被照射体70反转，切换第1被照射区域74a与第2被照射区域74b。

也可如图7(c)所示，离子束被照射体70具有棱柱状的形状，第1被照射区域74a配置于棱柱的一侧面，第2被照射区域74b配置于棱柱的其他侧面。可如下，即，通过由驱动机构72使离子束被照射体70绕棱柱的中心轴或与此平行的轴旋转，切换第1被照射区域74a与第2被照射区域74b。也可如图7(d)所示，离子束被照射体70具有圆柱状的形状，第1被照射区域74a配置于圆柱侧面的某一角度位置，第2被照射区域74b配置于圆柱侧面的其他角度位置。可如下，即，通过由驱动机构72使离子束被照射体70绕圆柱的中心轴或与此平行的轴旋转，切换第1被照射区域74a与第2被照射区域74b。

还可如图11(b)所示，设置有具备第1被照射区域74a的第1离子束被照射体70a与具备第2被照射区域74b的第2离子束被照射体70b。可通过将第1离子束被照射体70a与第2离子束被照射体70b分别设为能够移动，由此切换第1被照射区域74a与第2被照射区域74b。可如下，即，第1离子束被照射体70a通过第1驱动机构72a驱动，第2离子束被照射体70b通过第2驱动机构72b驱动。

还可如图11(c)所示，第1离子束被照射体70a与第2离子束被照射体70b中的一个设为固定，另一个设为能够通过驱动机构72移动。可如下，即，第1离子束被照射体70a(或第2离子束被照射体70b)被固定，第2离子束被照射体70b(或第1离子束被照射体70a)在临近第1被照射区域74a(或第2被照射区域74b)的位置，能够相对于离子束IB的路径进退。

离子束被照射体70的多个被照射区域74可根据离子种类分配。例如，离子束被照射体70可具备硼用的被照射区域与其他离子种类用的被照射区域。对硼用的被照射区域，可设置有上述的第1被照射区域74a与第2被照射区域74b。或者，也可如下，即，第1被照射区域74a分配于硼的低能量离子束与其他离子种类的离子束，第2被照射区域74b分配于硼的高能量离子束。

第1被照射区域74a由第1固体材料75a形成。第1固体材料75a可以是石墨，第1被照射区域74a可仅由石墨形成。第1固体材料75a也可以是其他适当的固体材料。

第2被照射区域74b由第2固体材料75b形成。第2固体材料75b包含碳及原子序数比碳大的至少1种元素。或者，第2固体材料75b仅由原子序数比碳大的元素构成(此时，第2固体材料75b不包含碳。)。原子序数比碳大的元素例如为铝(Al)、硅(Si)、钼(Mo)、钽(Ta)、钨(W)。第2固体材料75b也可以是碳与原子序数比碳大的至少1种元素的固体混合物或固体化合物。例如，第2固体材料75b可以是碳(例如，石墨)与铝的混合物。第2固体材料75b也可以是SiC或Si_xC_y(x、y表示组成比)。如此一来，可形成与以往典型的石墨制的被照射区域相比，碳的原子数密度或浓度降低的第2被照射区域74b。因此，即使硼的离子束IB入射于第2被照射区域74b，也不易发生B-C反应。

第2被照射区域74b可与图8(b)所示的被照射区域74相同，具备母材及支承于母材的表层部。母材可由第1固体材料75a形成，表层部由第2固体材料75b形成。

图12是例示一实施方式所涉及的离子束被照射体70的被照射区域74的其他切换处理的流程图。该处理通过控制装置50执行。若开始处理，则首先，离子束照射条件读入到控制装置50的射束条件读入部51(S11)。

接着，进行针对离子束照射条件的判定。被照射区域选择部60判定入射于离子束被照射体70的离子束的能量是位于第1能量区域还是位于第2能量区域(S30)。入射于离子束被照射体70的离子束的能量位于第1能量区域时，被照射区域选择部60选择第1被照射区域74a(S32)。入射于离子束被照射体70的离子束的能量位于第2能量区域时，被照射区域选择部60选择第2被照射区域74b(S34)。之后，离子束IB照射于所选择的被照射区域74(S36)。如此，本处理结束。

另外，被照射区域选择部60可判定入射于离子束被照射体70的离子束是否为包含硼的离子束。硼离子束的能量位于第1能量区域时，被照射区域选择部60可选择第1被照射区域74a。硼离子束的能量位于第2能量区域时，被照射区域选择部60可选择第2被照射区域74b。当为不包含硼的离子束时，被照射区域选择部60可选择第1被照射区域74a。

通过根据能量区分被照射区域，B-C核反应的发生得到抑制。其结果，超高能量离子注入时，从离子束被照射体70产生的放射线量减少或实际上消失。关于放射性核种的生成量，也减少或实际上消失。因此，控制装置50可不针对第1被照射区域74a及第2被照射区域74b运算放射线的推断线量及放射性核种的推断生成量。或者，为了确保所产生的放射线量及放射性核种的推断生成量充分低，控制装置50可仅针对第2被照射区域74b运算放射线的推断线量及放射性核种的推断生成量。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明。本发明并不限定于上述实施方式，本领域技术人员应可理解能够进行各种设计变更、进行各种变形例，并且这种变形例也在本发明的范围内。

至此，关于B-C反应，仅提及了¹¹B的注入，但类似的核反应在作为硼的稳定同位素的¹⁰B的注入中也有可能发生。¹⁰B和¹²C的核反应以下式表示。

¹⁰B+¹²C→²¹Na+n+kγ

¹⁰B的注入中，也能够适用与¹¹B的注入相同的技术。

本发明的实施方式还能够表达为如下。

1.一种离子注入装置，其特征在于，具备：

离子源，构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束；

射束线，构成为支承由包含与所述第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的固体材料形成的离子束被照射体；及

控制装置，构成为运算通过所述第1非放射性核种与所述第2非放射性核种的核反应而产生的放射线的推断线量与放射性核种的推断生成量中的至少一个。

2.根据实施方式1所述的离子注入装置，其特征在于，

所述第1非放射性核种为¹¹B或¹⁰B，所述第2非放射性核种为¹²C，所述放射线为中子束，所述放射性核种为²²Na或²¹Na。

3.根据实施方式1或2所述的离子注入装置，其特征在于，

还具备加速器，能够将通过所述离子源生成的所述离子束加速为至少4MeV的超高能量。

4.根据实施方式1至3中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述控制装置具备：

核反应率运算部，根据包含所述离子束的能量及每单位时间的照射量的离子束照射条件与所述离子束被照射体的被照射区域中的所述第2非放射性核种的原子数密度，运算推断核反应率；及

放射线量运算部，根据所述推断核反应率运算所述放射线的推断线量。

5.根据实施方式4所述的离子注入装置，其特征在于，

所述控制装置具备放射性核种生成量运算部，根据所述推断核反应率运算所述放射性核种的推断生成量。

6.根据实施方式1至5中的任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述控制装置构成为如下，即，在所述放射线的推断线量超过规定的上限线量时和/或所述放射性核种的推断生成量超过规定的上限值时，显示警告和/或禁止向所述离子束被照射体的离子束照射。

7.根据实施方式1至6中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体具备母材及支承于母材的被照射区域，所述被照射区域由包含原子序数大于所述第2非放射性核种的元素的固体材料形成。

8.根据实施方式1至7中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体具有位于互不相同的位置的多个被照射区域，

所述控制装置构成为以使所述放射线的推断线量低于规定的上限线量的方式，从所述多个被照射区域选择任意一个的被照射区域，

所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述第1非放射性核种的离子入射到所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置。

9.根据实施方式1至8中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体具有位于互不相同的位置的多个被照射区域，

所述控制装置构成为以使所述放射性核种的推断生成量低于规定的上限值的方式，从所述多个被照射区域选择任意一个的被照射区域，

所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述第1非放射性核种的离子入射于所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置。

10.根据实施方式1至7中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体具有：第1被照射区域，由包含所述第2非放射性核种的第1固体材料形成；及第2被照射区域，由以比第1固体材料低的浓度包含所述第2非放射性核种或不包含所述第2非放射性核种的第2固体材料形成，

所述控制装置构成为如下，即，所述离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，所述离子束的能量位于比所述第1能量区域高的第2能量区域时选择所述第2被照射区域，

所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述第1非放射性核种的离子入射于所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置。

11.根据实施方式10所述的离子注入装置，其特征在于，

所述第2固体材料包含原子序数比所述第2非放射性核种大的元素。

12.根据实施方式10或11所述的离子注入装置，其特征在于，

所述第2能量区域位于4MeV以上的超高能量区域。

13.根据实施方式1至12中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体作为所述射束线所具备的射束电流测量器来构成，

所述控制装置根据通过所述射束电流测量器测量出的实际测量射束电流，运算所述放射线的推断线量与所述放射性核种的推断生成量中的至少一个。

14.根据实施方式1至13中任一项所述的离子注入装置，其特征在于，

所述离子束被照射体作为射束偏转装置、孔隙板、射束光闸、射束阻尼器、晶圆支承部或晶圆的至少一部分来构成。

15.一种离子注入装置，其具备：

离子源，构成为生成包含第1非放射性核种的离子的离子束；

射束线，构成为支承具有第1被照射区域及第2被照射区域的离子束被照射体；及

控制装置，构成为如下，即，所述离子束的能量位于第1能量区域时选择所述第1被照射区域，所述离子束的能量位于比所述第1能量区域高的第2能量区域时选择所述第2被照射区域，

所述射束线具备相对位置调整机构，其构成为以使所述第1非放射性核种的离子入射于所选择的所述被照射区域的方式，调整所述离子束被照射体与所述离子束之间的相对位置，

所述第1被照射区域由包含与所述第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的第1固体材料形成，

所述第2被照射区域由以比所述第1固体材料低的浓度包含所述第2非放射性核种或不包含所述第2非放射性核种的第2固体材料形成。

16.一种离子注入方法，其具备：

生成包含第1非放射性核种的离子的离子束的步骤；

支承由包含与所述第1非放射性核种不同的第2非放射性核种的固体材料形成的离子束被照射体的步骤；及

运算通过所述第1非放射性核种与所述第2非放射性核种的核反应而产生的放射线的推断线量与放射性核种的推断生成量中的至少一个的步骤。