JPH0461731A - 金属イオン源 - Google Patents
金属イオン源Info
- Publication number
- JPH0461731A JPH0461731A JP2166822A JP16682290A JPH0461731A JP H0461731 A JPH0461731 A JP H0461731A JP 2166822 A JP2166822 A JP 2166822A JP 16682290 A JP16682290 A JP 16682290A JP H0461731 A JPH0461731 A JP H0461731A
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- JP
- Japan
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- metal
- plasma chamber
- conductive member
- metal body
- sputtering
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、金属イオン源に関し、特に、マイクロ波を伝
達する導電部材の一端に、目的とする金属元素の金属体
を別体として取り付け、高純度の金属イオンの引出しお
よびこの金属体の交換を容易とするための新規な改良に
関する。
達する導電部材の一端に、目的とする金属元素の金属体
を別体として取り付け、高純度の金属イオンの引出しお
よびこの金属体の交換を容易とするための新規な改良に
関する。
［従来の技術］
従来、用いられていたこの種の金属イオン源としては種
々あるが、その中で代表的なものについて述べると、第
４図にて示される特公昭５８−５１３７８号公報および
特公昭８０−４３８２０号公報の構成を挙げることがで
きる。
々あるが、その中で代表的なものについて述べると、第
４図にて示される特公昭５８−５１３７８号公報および
特公昭８０−４３８２０号公報の構成を挙げることがで
きる。
第４図において符号１で示されるものはプラズマ室であ
り、このプラズマ室１内には、第１絶縁部２を有する導
電性後蓋３が設けられ、この導電性後１２３には前記プ
ラズマ室１に連通ずるガス導入口４が形成されている。
り、このプラズマ室１内には、第１絶縁部２を有する導
電性後蓋３が設けられ、この導電性後１２３には前記プ
ラズマ室１に連通ずるガス導入口４が形成されている。
前記導電性後Ｍ３の第１絶縁部２に形成された貫通孔５
内には、アンテナとしての導電部材６が貫通して設けら
れており、このプラズマ室１の外周に設けられた永久磁
石７には、導電性リング８を介して第２絶縁部９が設け
られている。
内には、アンテナとしての導電部材６が貫通して設けら
れており、このプラズマ室１の外周に設けられた永久磁
石７には、導電性リング８を介して第２絶縁部９が設け
られている。
前記第２絶縁部９の前方側には、引出電極１０が設けら
れており、この引出電極１０の引出口１０ａは、前記プ
ラズマ室１内に形成されたイオン出口孔１ａの近傍位置
に延出して形成されている。
れており、この引出電極１０の引出口１０ａは、前記プ
ラズマ室１内に形成されたイオン出口孔１ａの近傍位置
に延出して形成されている。
前記導電部材６の一端６ａは前記プラズマ室１内に位置
していると共に、その他端６ｂはスパッタ電圧給電装置
１６を介してパワモニタ１１に接続され、このパワモニ
タ１１は、マイクロ波を出力するマイクロ波源１３に接
続されたアイソレータ１２に接続されている。
していると共に、その他端６ｂはスパッタ電圧給電装置
１６を介してパワモニタ１１に接続され、このパワモニ
タ１１は、マイクロ波を出力するマイクロ波源１３に接
続されたアイソレータ１２に接続されている。
前記スパッタ電圧給電装２１６の入口１１１１６ ａに
は、直流阻止キャパシタ１６ｂが設けられていると共に
、その分岐部１６ｃにはマイクロ波バイパスキャパシタ
１６ｄがζλの位置に設けられている。
は、直流阻止キャパシタ１６ｂが設けられていると共に
、その分岐部１６ｃにはマイクロ波バイパスキャパシタ
１６ｄがζλの位置に設けられている。
さらに、高圧電源１４の十電源が前記導電性後Ｍ３を通
じてプラズマ室１に接続されており、この高圧電源１４
に接続されたスパッタ用直流電源１５のスパッタ用直流
負電源１５ａは、前記分岐部１６ｃに接続されている。
じてプラズマ室１に接続されており、この高圧電源１４
に接続されたスパッタ用直流電源１５のスパッタ用直流
負電源１５ａは、前記分岐部１６ｃに接続されている。
前述の構成において、前記導電部材６にマイクロ波及び
スパッタ用直流負電源１５ａを供給し、放電用ガスとし
てアルゴンガスを供給することにより、プラズマ室〕内
で発生したプラズマ中のイオンが導電部材６をたたき、
スパッタリングによって導電部材６の原子がプラズマ中
でイオン化し、アルゴンガスと金属イオンが混合した状
態で引出電極１０の引出口１０ａから、外部の質１分析
器（図示せず）に向けて送り出される。
スパッタ用直流負電源１５ａを供給し、放電用ガスとし
てアルゴンガスを供給することにより、プラズマ室〕内
で発生したプラズマ中のイオンが導電部材６をたたき、
スパッタリングによって導電部材６の原子がプラズマ中
でイオン化し、アルゴンガスと金属イオンが混合した状
態で引出電極１０の引出口１０ａから、外部の質１分析
器（図示せず）に向けて送り出される。
また、スパッタリング電源の極性を逆にすればプラズマ
室の構成材料の原子をイオン化できる。
室の構成材料の原子をイオン化できる。
［発明が解決しようとする課題］
従来の金属イオン源は、以上のように構成されていたた
め、次のような課題が存在していた。
め、次のような課題が存在していた。
すなわち、アンテナとしての導電部材およびプラズマ室
の構成材料を、目的とする金属元素を有する金属材料と
することによって、スパッタリングによる金属原子のイ
オン化を行っているため、例えば、金属イオンの種類を
変えるためには、この導電部材およびプラズマ室の材質
を変えなくてはならず、最近のように、材質を種々変え
て実験等を行う必要がある場合には、その作業は困難を
極めていた。
の構成材料を、目的とする金属元素を有する金属材料と
することによって、スパッタリングによる金属原子のイ
オン化を行っているため、例えば、金属イオンの種類を
変えるためには、この導電部材およびプラズマ室の材質
を変えなくてはならず、最近のように、材質を種々変え
て実験等を行う必要がある場合には、その作業は困難を
極めていた。
また、材質を変えるためには、異なる材質の導電部材お
よびプラズマ室を有する他の金属イオン源を用意しなけ
ればならず、費用およびスペースの点から考えても無駄
が発生していた。
よびプラズマ室を有する他の金属イオン源を用意しなけ
ればならず、費用およびスペースの点から考えても無駄
が発生していた。
さらに、導電部材およびプラズマ室の材料をスパッタリ
ングの金属として用いるため、目的とする金属イオンの
純度を上げることが極めて困難であった。
ングの金属として用いるため、目的とする金属イオンの
純度を上げることが極めて困難であった。
本発明は以上のような課題を解決するためになされたも
ので、特に、マイクロ波を伝達する導電部材の一端に、
目的とする金属元素の金属体を別体として取り付け、高
純度の金属イオンの引出しおよびこの金属体の交換を容
易とした金属イオン源を提供することを目的とする。
ので、特に、マイクロ波を伝達する導電部材の一端に、
目的とする金属元素の金属体を別体として取り付け、高
純度の金属イオンの引出しおよびこの金属体の交換を容
易とした金属イオン源を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明による金属イオン源は、導電部材を内設したプラ
ズマ室内にマイクロ波源からのマイクロ波を供給すると
共に、前記プラズマ室内に放電用ガスを導入し、前記導
電部材にスパッタ用直流負電源を供給することにより、
金属イオンを引出すようにした金属イオン源において、 前記プラズマ室内に位置する前記導電部材の導電端部に
設けられ、前記導電部材とは別体の金属体を有する構成
である。
ズマ室内にマイクロ波源からのマイクロ波を供給すると
共に、前記プラズマ室内に放電用ガスを導入し、前記導
電部材にスパッタ用直流負電源を供給することにより、
金属イオンを引出すようにした金属イオン源において、 前記プラズマ室内に位置する前記導電部材の導電端部に
設けられ、前記導電部材とは別体の金属体を有する構成
である。
さらに詳細には、前記マイクロ波は導波管を介してプラ
ズマ室内へ供給され、導波管の一部にはマイクロ波を反
射するための調整用ショート板が設けられている構成で
ある。
ズマ室内へ供給され、導波管の一部にはマイクロ波を反
射するための調整用ショート板が設けられている構成で
ある。
［作 用］
本発明による金属イオン源においては、プラズマ室内に
位置する導電部材の導電端部に、目的とする金属元素よ
りなる金属体が別体として設けられているため、この金
属体の金属原子がスパッタリングによって金属イオン化
される。
位置する導電部材の導電端部に、目的とする金属元素よ
りなる金属体が別体として設けられているため、この金
属体の金属原子がスパッタリングによって金属イオン化
される。
従って、長時間のスパッタリングによって金属体の形状
が変形し、プラズマ室内におけるイオン発生およびスパ
ッタリングの最適な形状又は位置でなくなった場合、プ
ラズマ室を開口させてこの金属体のみの交換を行うこと
ができる。
が変形し、プラズマ室内におけるイオン発生およびスパ
ッタリングの最適な形状又は位置でなくなった場合、プ
ラズマ室を開口させてこの金属体のみの交換を行うこと
ができる。
また、異なる金属イオンを得たい場合には、この金属体
のみを交換することにより、目的とする金属イオンを得
ることができる。
のみを交換することにより、目的とする金属イオンを得
ることができる。
［実施例］
以下、図面と共に本発明による金属イオン源の好適な実
施例について詳細に説明する。
施例について詳細に説明する。
尚、従来例と同−又は同等部分には、同一符号を用いて
説明する。
説明する。
第１図から第３国道は、本発明による金属イオン源を示
すためのもので、第１図は同軸型の全体構成図、第２図
は他の実施例（導波管型）を示す断面構成図、第３図は
第２図の他の実施例を示す断面構成図である。
すためのもので、第１図は同軸型の全体構成図、第２図
は他の実施例（導波管型）を示す断面構成図、第３図は
第２図の他の実施例を示す断面構成図である。
まず、第１図において符号１で示されるものはプラズマ
室であり、このプラズマ室１内には、第１絶縁部２を有
する導電性ｔ！に’１Ｍ３が設けられ、この導電性後蓋
３には前記プラズマ室１に連通ずるガス導入口４が形成
されている。
室であり、このプラズマ室１内には、第１絶縁部２を有
する導電性ｔ！に’１Ｍ３が設けられ、この導電性後蓋
３には前記プラズマ室１に連通ずるガス導入口４が形成
されている。
前記導電性後蓋３の第１絶縁部２に形成された貫通孔５
内には、アンテナとしての導電部材６が貫通して設けら
れており、このプラズマ室１の外周に設けられた永久磁
石７には、導電性リング８を介して第２絶縁部９が設け
られている。
内には、アンテナとしての導電部材６が貫通して設けら
れており、このプラズマ室１の外周に設けられた永久磁
石７には、導電性リング８を介して第２絶縁部９が設け
られている。
前記第２絶縁部９の前方側には、引出電極１０が設けら
れており、この引出電極１０の引出口１０ａには、前記
プラズマ室１内に形成されたイオン出口孔１ａの近傍位
置に延出して形成されている。
れており、この引出電極１０の引出口１０ａには、前記
プラズマ室１内に形成されたイオン出口孔１ａの近傍位
置に延出して形成されている。
前記導電部材６の一端の導電端部６ａは前記プラズマ室
１内に位置していると共に、この導電端部６ａには、目
的とする金属元素を含む高純度の金属体２０が取付けら
れている。前記導電部材６の他端６ｂはスパッタ電圧給
電装置１６を介してパワモニタ１１に接続され、このパ
ワモニタ１１は、マイクロ波を出力するマイクロ波源１
３に接続されたアイソレータ１２に接続されている。
１内に位置していると共に、この導電端部６ａには、目
的とする金属元素を含む高純度の金属体２０が取付けら
れている。前記導電部材６の他端６ｂはスパッタ電圧給
電装置１６を介してパワモニタ１１に接続され、このパ
ワモニタ１１は、マイクロ波を出力するマイクロ波源１
３に接続されたアイソレータ１２に接続されている。
前記スパッタ電圧給電装置１６の入口＠１６ａには、直
流阻止キャパシタ１６ｂが設けられていると共に、その
分岐部１６ｃにはマイクロ波バイパスキャパシタ１６ｄ
が匂λの位置に設けられている。
流阻止キャパシタ１６ｂが設けられていると共に、その
分岐部１６ｃにはマイクロ波バイパスキャパシタ１６ｄ
が匂λの位置に設けられている。
さらに、高圧電源１４の十電源が前記導電性後蓋３を通
じてプラズマ室１に接続されており、この高圧電源１４
に接続されたスパッタ用直流電源１５のスパッタ用直流
負電源１５ａは、前記分岐部１６ｃに接続されている。
じてプラズマ室１に接続されており、この高圧電源１４
に接続されたスパッタ用直流電源１５のスパッタ用直流
負電源１５ａは、前記分岐部１６ｃに接続されている。
前述の構成において、前記導電部材６にマイクロ波及び
スパッタ用直流負電源１５ａを供給し、放電用ガスとし
てアルゴンガスを供給することにより、プラズマ室１内
で発生したプラズマ中のイオンが金属体２０をたたき、
スパッタリングによって金属体２０の原子がプラズマ中
で金属イオン化し、アルゴンガスと金属イオンが混合し
た状態で引出電極１０の引出口１０ａから、外部の質量
分析器（図示せず）に向けて送り出される。
スパッタ用直流負電源１５ａを供給し、放電用ガスとし
てアルゴンガスを供給することにより、プラズマ室１内
で発生したプラズマ中のイオンが金属体２０をたたき、
スパッタリングによって金属体２０の原子がプラズマ中
で金属イオン化し、アルゴンガスと金属イオンが混合し
た状態で引出電極１０の引出口１０ａから、外部の質量
分析器（図示せず）に向けて送り出される。
また、第２図に示す他の実施例〈導波管型）は、マイク
ロ波を、前記導電部材６の外周位置に配設した絶縁体容
器１ｂ、導波管２１およびこの導波管２１に接続して設
けられたイオン出口孔１ａとによってプラズマ室１が形
成され、この導波管２１の一部には、調整用シ：ｌ−１
〜板２２が矢印Ａの方向において移動自在に設けられて
いる。
ロ波を、前記導電部材６の外周位置に配設した絶縁体容
器１ｂ、導波管２１およびこの導波管２１に接続して設
けられたイオン出口孔１ａとによってプラズマ室１が形
成され、この導波管２１の一部には、調整用シ：ｌ−１
〜板２２が矢印Ａの方向において移動自在に設けられて
いる。
前記調整用ショート板２２によって前記導波管２１の一
部を短絡することにより、マイクロ波を反射させ、プラ
ズマ室１内へのマイクロ波の強度を調整している。尚、
第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
している。
部を短絡することにより、マイクロ波を反射させ、プラ
ズマ室１内へのマイクロ波の強度を調整している。尚、
第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略
している。
また、第３図に示す他の実施例は、第２図と同じ導波管
型の構成であるが第２図と異なり、前記金属体２０を大
形化し、この金属体２０の表面又は全部を目的とする金
属元素の金属で構成している。尚、第１図と同一部分に
は同一符号を付し、その説明は省略している。
型の構成であるが第２図と異なり、前記金属体２０を大
形化し、この金属体２０の表面又は全部を目的とする金
属元素の金属で構成している。尚、第１図と同一部分に
は同一符号を付し、その説明は省略している。
［発明の効果］
本発明による金属イオン源は、以上のように構成されて
いるため、次のような効果を得ることができる。
いるため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、プラズマ室内に位置する導電部材の導電端部
に、目的とする金属元素よりなる金属が別体として設け
られているため、スパッタリングによって金属体が消耗
した場合でも、この金属体のみを交換することにより、
極めて簡単に新品の金属体をゆうする導電部材とするこ
とができ、メンテナンスの大巾な簡略化を得ることがで
きる。
に、目的とする金属元素よりなる金属が別体として設け
られているため、スパッタリングによって金属体が消耗
した場合でも、この金属体のみを交換することにより、
極めて簡単に新品の金属体をゆうする導電部材とするこ
とができ、メンテナンスの大巾な簡略化を得ることがで
きる。
また、金属体のみを高純度の目的とする金属で構成すれ
ばよいので、金属イオンの純度が向上すると共に、大巾
なコストダウンを達成することができる。
ばよいので、金属イオンの純度が向上すると共に、大巾
なコストダウンを達成することができる。
第１図から第３国道は、本発明による金属イオン源を示
すためのもので、第１図は同軸型の全体構成図、第２図
は他の実施例（導波管型）を示す断面構成図、第３図は
第２図の他の実施例を示す断面構成図、第４図は従来の
金属イオン源を示す全体構成図である。 １はプラズマ室、６は導電部材、６ａは導電端部、１３
はマイクロ波源、１５ａはスパッタ用直流負電源、２０
は金属体、２１は導波管、２２は調整用ショート板であ
る。 特許出願人 株式会社日本製鋼所 第１図 （２２）１Ｍ周整用ショート杉乏
すためのもので、第１図は同軸型の全体構成図、第２図
は他の実施例（導波管型）を示す断面構成図、第３図は
第２図の他の実施例を示す断面構成図、第４図は従来の
金属イオン源を示す全体構成図である。 １はプラズマ室、６は導電部材、６ａは導電端部、１３
はマイクロ波源、１５ａはスパッタ用直流負電源、２０
は金属体、２１は導波管、２２は調整用ショート板であ
る。 特許出願人 株式会社日本製鋼所 第１図 （２２）１Ｍ周整用ショート杉乏
Claims (2)
- （１）、導電部材（６）が内設されたプラズマ室（１）
内にマイクロ波源（１３）からのマイクロ波を供給する
と共に、前記プラズマ室（１）内に放電用ガスを導入し
、前記導電部材（６）にスパッタ用直流負電源（１５ａ
）を供給することにより、金属イオンを引出すようにし
た金属イオン源において、 前記プラズマ室（１）内に位置する前記導電部材（６）
の導電端部（６ａ）に設けられ、前記導電部材（６）と
は別体の金属体（２０）を有し、前記金属体（２０）の
原子をスパッタリングでプラズマ中に存在せしめ金属イ
オン化することを特徴とする金属イオン源。 - （２）、前記マイクロ波は、導波管（２１）を介して前
記プラズマ室（１）内へ供給され、前記導波管（２１）
の一部には、マイクロ波を反射するための調整用ショー
ト板（２２）が設けられていることを特徴とする請求項
１記載の金属イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166822A JPH0461731A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 金属イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166822A JPH0461731A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 金属イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0461731A true JPH0461731A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15838311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166822A Pending JPH0461731A (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 金属イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0461731A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157033A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Toshiba Corp | イオン発生装置 |
| JPS6043620A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Minolta Camera Co Ltd | Ｔｔｌ合焦検出装置 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP2166822A patent/JPH0461731A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58157033A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Toshiba Corp | イオン発生装置 |
| JPS6043620A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-08 | Minolta Camera Co Ltd | Ｔｔｌ合焦検出装置 |
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