JPS5853181A - 高周波加熱を利用するイオン源オ−プン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波加熱を利用し友イオン源オープンに係わ
る。

例えば、イオン注入装置において、注入のために準備さ
れるイオン化する物質が常温で固体であるときは、これ
を加熱して蒸発させるためオープンが用いられる。

＠１図に、前記オープンを含み、アーク室の一例を示す
。図において、１はアーク室であり、２はアぐ−ク室内
に支持されたフィラメントである。４はオーブン室であ
り、例えば、セラミック、黒鉛、窒化ボロンより形成さ
れ、外部にヒータ線５が配。

される。またオーブン室４とアーク室１とは連通してい
る。

７はイオン化する物質を示しているが、ヒータ線５′ｔ
−加熱すれば、この熱はオーブン室４を通してイオン化
する物質７に伝わる。この熱を増加すれば、オーブン室
４に入れたイオン化する物質７は蒸発し、この蒸気がア
ーク室ｌに拡散し、フィラメントｌから放出される電子
と衝突し、フィラメントｌとアーク室壁面との間の放電
が発生し、イオンが生成される。図示していないが生成
され几イオンは引出電極、減速電極を通して引出され、
イオンビーム３となる。

以上のような構成において、ヒータ線５より発生する熱
は輻射により周囲に放熱し、加熱されたオーブン室も輻
射により周囲に放熱する。ま友イオン化する物質７より
もオーブン室４の方が高温でないと熱が伝わらないので
、イオン化する物質を加熱する効率が非常に悪い。熱輻
射は温度差の４乗に比例するため、高温を必要とするオ
ープンはど損失は大きくなる。

ま之イオン化する物質７よりも、オーブン室４の方が高
温であるから、オープン室材料自身から蒸気が発生し、
不必要なイオンが生成されるおそれもある。

そこで、本発明は叙上のような現状に鑑み、高周波誘導
加熱または誘電加熱により、イオン化する物質全直接加
熱し、イオン化する物質の蒸発促進を計るようにしたも
のである。

以下図面に示す実施例について説明する。

第２図において、アーク室１１フイラメント２、オーブ
ン室４等の構成は第１図に例示したものと変るところは
ない。本例においては、高周波コイル６がオーブン室４
の外周に設置される。

高周波コイル６に交流電流を通電し、オーブン室４に入
れたイオン化する物質にうず電流損（磁性体の場合はヒ
ステリシス損も加わる）を発生させ、加熱する。この熱
はイオン化する物質７で発生し、特にその表面に集中す
る。イオン化する物質７の蒸発はその表面からであり、
非常に効率がよくなる。ここで生成された蒸気はアーク
室１に拡散し、フィラメント２から放出される電子と衝
突し、イオンが生成され、このイオンが引出されてイオ
ンビーム８となる。

特にイオン化する物質が絶縁性の物質である場合は、オ
ーブン室に近接して電極全対向させ、両電極間に高周波
電圧を印加し、誘電加熱を用いることもできる。

以上高周波加熱によれば、イオン化する物質そのものを
加熱するので効率がよく、更に周波数が高かければ、表
皮効果により、蒸発に関与する表面に集中して熱を与え
るのでより効率的である。

【図面の簡単な説明】

７１１図は従来のイオン源オープンとこれにつながるア
ークチャンバーの説明図である。 第２図は本発明の一実施例を示す。 ｌ・・・アーク室、２・・・フィラメント、８・・・イ
オンビーム、４・・・オーブン室、５・・・ヒータ線、
６・・・高周波コイル、７・・・イオン化する物質。 方１図 方２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　オーブン室に入れたイオン化する固体物質を
   高周波加熱により蒸発させることを特徴とする高周波加
   熱を利用するイオン源オープン。
2. （２）高周波加熱が誘導加熱により行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高層・波加熱を利用
   するイオン源オープン。
3. （３）高周波加熱が誘導加熱により行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱を利用す
   るイオン源オープン。