JPS6310432A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JPS6310432A JPS6310432A JP61152810A JP15281086A JPS6310432A JP S6310432 A JPS6310432 A JP S6310432A JP 61152810 A JP61152810 A JP 61152810A JP 15281086 A JP15281086 A JP 15281086A JP S6310432 A JPS6310432 A JP S6310432A
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Landscapes
- 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Ｊ
本発明は、イオン注入装置、イオンマイクロアナライザ
その他イオンを利用する装置に適用されるイオン源に関
する。
その他イオンを利用する装置に適用されるイオン源に関
する。
（従来の技術］
従来、代表的なイオン源としてタングステンフィラメン
トを使用してプラズマを発生させるフリーマン型イオン
源が知られている。このイオン源は、タングステンフィ
ラメントがイオンによりスパッタされ、或は化学的に活
性なガスを放電ガスとして使用するとフィラメントが化
学反応してその損耗が甚だしく、フィラメントの交換の
ためにイオン源の作動を停止しなければならない、これ
に伴ない該イオン源を使用する装置の停止も要求式れ、
装置の稼動効率が低下する不都合がある。
トを使用してプラズマを発生させるフリーマン型イオン
源が知られている。このイオン源は、タングステンフィ
ラメントがイオンによりスパッタされ、或は化学的に活
性なガスを放電ガスとして使用するとフィラメントが化
学反応してその損耗が甚だしく、フィラメントの交換の
ためにイオン源の作動を停止しなければならない、これ
に伴ない該イオン源を使用する装置の停止も要求式れ、
装置の稼動効率が低下する不都合がある。
そこで出願人等は、先に、イオン源の放電室を、細孔を
備えた隔壁電極により主放′ｇ！、室と副放電室に区画
し、フィラメントを設は次側放電室には希ガスを導入し
、また主放電室には所望のイオンを発生する放電ガス全
導入し、副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高め、
フィラメントと隔壁Ｘ鳳と１放［室の陽極との間で複合
放電を行なうことによりイオンを発生させ、フィラメン
トの寿命を長くするようにしたもの全提案した（４１！
Ｆ開昭６０−１８９８４１１゜（発明が解決しようとす
る問題点］ 前記提案のものは化学高に活性な放電ガスを使用出来、
しかも比較的長時間の使用に耐える有利性があるが、主
放電室には一側の細孔から副放電室で発生したプラズマ
全導入するので、細孔の反対側の壁面にプラズマが接触
して拡散し、主放電室に於ける放電ガスの電離も減少し
勝ちであると共に主放電室内に於けるイオンの分布も均
一になり難く、イオン引出し口から引キ出されるイオン
ビームの密度の分布が不均一となる等の欠点があったう 本発明は、こうした欠点を解消することｔ目・を的とす
るものである。
備えた隔壁電極により主放′ｇ！、室と副放電室に区画
し、フィラメントを設は次側放電室には希ガスを導入し
、また主放電室には所望のイオンを発生する放電ガス全
導入し、副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高め、
フィラメントと隔壁Ｘ鳳と１放［室の陽極との間で複合
放電を行なうことによりイオンを発生させ、フィラメン
トの寿命を長くするようにしたもの全提案した（４１！
Ｆ開昭６０−１８９８４１１゜（発明が解決しようとす
る問題点］ 前記提案のものは化学高に活性な放電ガスを使用出来、
しかも比較的長時間の使用に耐える有利性があるが、主
放電室には一側の細孔から副放電室で発生したプラズマ
全導入するので、細孔の反対側の壁面にプラズマが接触
して拡散し、主放電室に於ける放電ガスの電離も減少し
勝ちであると共に主放電室内に於けるイオンの分布も均
一になり難く、イオン引出し口から引キ出されるイオン
ビームの密度の分布が不均一となる等の欠点があったう 本発明は、こうした欠点を解消することｔ目・を的とす
るものである。
（問題点を解決するための手段］
本発明では、放電室を、隔壁により主放電室と副放電室
とに区画すると共にこれら両室を該隔壁に形成し九細孔
を介して連通させ、該副放電室に希ガスを導入する・と
共に主放電室に所望のイオンを発生させる放電ガスを導
入し、該副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高く保
持゛して副放電室内に発生させたプラズマを主放電室内
に導入するようにし念ものに於て、該副放電室全主放を
室を挾んで対向して配置した２室とし、各副放電室と主
放電室の間の各隔壁の互疋対向する位置に細孔全夫々形
成することにより前記問題点を解決するようにした。
とに区画すると共にこれら両室を該隔壁に形成し九細孔
を介して連通させ、該副放電室に希ガスを導入する・と
共に主放電室に所望のイオンを発生させる放電ガスを導
入し、該副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高く保
持゛して副放電室内に発生させたプラズマを主放電室内
に導入するようにし念ものに於て、該副放電室全主放を
室を挾んで対向して配置した２室とし、各副放電室と主
放電室の間の各隔壁の互疋対向する位置に細孔全夫々形
成することにより前記問題点を解決するようにした。
（作用）
各副放電室に入ｒガス等の希ガスを導入すると共に主放
電室に０２ガス等の化学活性の賜い放電ガスを導入し、
各副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高める。そし
て列えは各副放電室内に設けたフィラメントへ通電する
と共に細孔を形成した各アノード電極及び主放電室にア
ノード電圧を印加すると、各副放電室内ではフィラメン
トからの熱電子の供給を受けてアノード電極との間でプ
ラズマが夫々発生する。このプラズマは副放電室の圧力
が高いので各細孔から主放電室内へと句出し、この噴出
プラズマと主放電室との間で放電ガスが電離し、イオン
が発生する０発生し次イオンは主放電室の側方のイオン
ビーム引出し口から引出し電極によシビーム状に引き出
される。
電室に０２ガス等の化学活性の賜い放電ガスを導入し、
各副放電室の圧力を主放電室の圧力よりも高める。そし
て列えは各副放電室内に設けたフィラメントへ通電する
と共に細孔を形成した各アノード電極及び主放電室にア
ノード電圧を印加すると、各副放電室内ではフィラメン
トからの熱電子の供給を受けてアノード電極との間でプ
ラズマが夫々発生する。このプラズマは副放電室の圧力
が高いので各細孔から主放電室内へと句出し、この噴出
プラズマと主放電室との間で放電ガスが電離し、イオン
が発生する０発生し次イオンは主放電室の側方のイオン
ビーム引出し口から引出し電極によシビーム状に引き出
される。
この場合、主放電室内に於ては両側の副放電室から夫々
細孔８を介して噴出して来るプラズマ同士が重合し、そ
の密度と温匿が大きく高まるので、放電ガスの電離度が
上シ、プラズマ噴出方向にイオンの分布が均一化され、
イオンビームの電流密度も増し、均一なイオン分布でし
かも大電流のイオン源となし得る。
細孔８を介して噴出して来るプラズマ同士が重合し、そ
の密度と温匿が大きく高まるので、放電ガスの電離度が
上シ、プラズマ噴出方向にイオンの分布が均一化され、
イオンビームの電流密度も増し、均一なイオン分布でし
かも大電流のイオン源となし得る。
（実施列Ｊ
本発明の実施列金添付図面について説明すると、符号（
１）は円筒形室内を有する放電室、（２）ｔ２）はり放
電室（１）を、中間の主放電室（３）と、これを挾んで
上下に対向する副放電ｆｆｌ （４１（４）とに区画す
る隔壁を示し、図示の列では各隔壁（２）を副放電室（
４）の側壁（５）と中間にアノード１頃（６）を介在さ
せたセラミック板＋７１ ［７）とで構成し念、主放電
室（３）は、上下の隔壁＋２１ （２）と円筒形空室を
有する第２アノード電極（８）とで構成され、該第２ア
ノード電極（８）に上下方向のスリット状のイオン引出
°し口（９）と、その反対側に位置してＡｓＦ５ガス、
０２ガス等の活性ガスやＩｙｒガス等の不活性ガスの放
電ガスを導入する放電ガス導入孔ｑ〔とが形成される。
１）は円筒形室内を有する放電室、（２）ｔ２）はり放
電室（１）を、中間の主放電室（３）と、これを挾んで
上下に対向する副放電ｆｆｌ （４１（４）とに区画す
る隔壁を示し、図示の列では各隔壁（２）を副放電室（
４）の側壁（５）と中間にアノード１頃（６）を介在さ
せたセラミック板＋７１ ［７）とで構成し念、主放電
室（３）は、上下の隔壁＋２１ （２）と円筒形空室を
有する第２アノード電極（８）とで構成され、該第２ア
ノード電極（８）に上下方向のスリット状のイオン引出
°し口（９）と、その反対側に位置してＡｓＦ５ガス、
０２ガス等の活性ガスやＩｙｒガス等の不活性ガスの放
電ガスを導入する放電ガス導入孔ｑ〔とが形成される。
（１１１（Ｉυはアノード電極（６）を通るように隔壁
ｆ２＋ （２）に形成した細孔で、各隔壁（２）の細孔
αυは互に対向するような位置に開孔される。（１２１
（１２１は各副放電室（４） （４１に形成したＮ「ガ
ス等の希ガスの導入孔、（１３Ｇ３１は各副放電室（４
）内に設けたトリウム入りタングステン線のフィラメン
ト、（１４）αりはイオン引出し口（９）の前方に設け
た引出し！極である。
ｆ２＋ （２）に形成した細孔で、各隔壁（２）の細孔
αυは互に対向するような位置に開孔される。（１２１
（１２１は各副放電室（４） （４１に形成したＮ「ガ
ス等の希ガスの導入孔、（１３Ｇ３１は各副放電室（４
）内に設けたトリウム入りタングステン線のフィラメン
ト、（１４）αりはイオン引出し口（９）の前方に設け
た引出し！極である。
また、図示の電気配酬に於て、（１６１１１６１は各ア
ノード電極（６）に副放電室（４）内での放電のための
電位を与える副放電用電源、Ｇ７）は第２アノード電極
（８）に主放電室（３）内での放電の念めの電位を与え
る主放電用電源、（１８１（ＩＩＣは各フィラメント（
１３１の発熱用のフィラメント電源、Ｑ９は引出し゛喧
ｆｆｌｊ１４）（１５１にイオン引出し用の電位を与え
る引出し電源、■は減速電源である。
ノード電極（６）に副放電室（４）内での放電のための
電位を与える副放電用電源、Ｇ７）は第２アノード電極
（８）に主放電室（３）内での放電の念めの電位を与え
る主放電用電源、（１８１（ＩＩＣは各フィラメント（
１３１の発熱用のフィラメント電源、Ｑ９は引出し゛喧
ｆｆｌｊ１４）（１５１にイオン引出し用の電位を与え
る引出し電源、■は減速電源である。
以上の構改のものに於ける作動は次の通りである。
まず、各謬ｊ放電室（４）内の真空度が１〜０．ＩＴｏ
ｒｒとなるように入ｒガスを導入孔（１２から夫々流し
込み、主放電室（３）の真空度が１０−２〜１Ｏ−３Ｔ
ｏｒｒとなるように放電ガス導入孔ｕＯからＡｓＦ５ガ
スを導入し、放電室（１１の外部の真空度を１０−４〜
１０−５Ｔｏｒｒとし念、矢で各電源（１Ｇ１ （１７
） Ｑ役０９ヲ作動させると、フィラメント０３からの
ｔ子の供給を受け、これとアノード電極（６）との間で
放電し、Ａｒガスのプラズマが各副放電室（４）内に発
生するつこの副放電室（４）内のプラズマは圧力の低い
主放電室（３）内へと各細孔αυを介して流れ込み、主
放電室（３）内ではこの流れ込んだプラズマと第２アノ
ード電極（８）との間で放電し、ＡｓＦ５ガスのプラズ
マが生ずる。各副放電室（４）からのプラズマは細孔ａ
υが互に対向して形成されているので、主放電室（３）
の中間で各細孔（１υからのプラズマが衝突重合し、プ
ラズマ密度と温度とが高まり、主放電室（３）内のＡｓ
Ｆ５ガスを効究良く電離することが出来、イオンの分布
が細孔０１）の軸方向に均一化される。従ってイオン引
出し口（９）から大きなイオン電流でイオン分布の均一
なイオンビームを得ることが出来る。
ｒｒとなるように入ｒガスを導入孔（１２から夫々流し
込み、主放電室（３）の真空度が１０−２〜１Ｏ−３Ｔ
ｏｒｒとなるように放電ガス導入孔ｕＯからＡｓＦ５ガ
スを導入し、放電室（１１の外部の真空度を１０−４〜
１０−５Ｔｏｒｒとし念、矢で各電源（１Ｇ１ （１７
） Ｑ役０９ヲ作動させると、フィラメント０３からの
ｔ子の供給を受け、これとアノード電極（６）との間で
放電し、Ａｒガスのプラズマが各副放電室（４）内に発
生するつこの副放電室（４）内のプラズマは圧力の低い
主放電室（３）内へと各細孔αυを介して流れ込み、主
放電室（３）内ではこの流れ込んだプラズマと第２アノ
ード電極（８）との間で放電し、ＡｓＦ５ガスのプラズ
マが生ずる。各副放電室（４）からのプラズマは細孔ａ
υが互に対向して形成されているので、主放電室（３）
の中間で各細孔（１υからのプラズマが衝突重合し、プ
ラズマ密度と温度とが高まり、主放電室（３）内のＡｓ
Ｆ５ガスを効究良く電離することが出来、イオンの分布
が細孔０１）の軸方向に均一化される。従ってイオン引
出し口（９）から大きなイオン電流でイオン分布の均一
なイオンビームを得ることが出来る。
尚、副放電室（４）内でプラズマを発生させる手段とし
て高周波放電装置や電子共鳴形成ｉ装置を使用すること
も可能であるつ （発明の効果） 以上のように本発明によるときは、主放電室に副放電室
のプラズマを導入してイオンを発生てぜるようにし次イ
オン源に於て、副放電室を主放電室を挾んで２室設け、
各副放電室と主放電室の間の各隔壁に互に対向するよう
に細孔を設けたので、副放電室から主放電室に導入され
るプラズマの密度と温度を高めることが出来、プラズマ
噴出方向にイオン分布が均一化され、均一なイオン分布
でしかも大電流のイオンビームを得ることが出来る等の
効果がある。
て高周波放電装置や電子共鳴形成ｉ装置を使用すること
も可能であるつ （発明の効果） 以上のように本発明によるときは、主放電室に副放電室
のプラズマを導入してイオンを発生てぜるようにし次イ
オン源に於て、副放電室を主放電室を挾んで２室設け、
各副放電室と主放電室の間の各隔壁に互に対向するよう
に細孔を設けたので、副放電室から主放電室に導入され
るプラズマの密度と温度を高めることが出来、プラズマ
噴出方向にイオン分布が均一化され、均一なイオン分布
でしかも大電流のイオンビームを得ることが出来る等の
効果がある。
図面は本発明の実施列の断面線図である。
（１）・・・放電室 （２）・・・隔壁（３）・
・・主放電室（４）・・・副放電室■・・・細孔 外２名
・・主放電室（４）・・・副放電室■・・・細孔 外２名
Claims (1)
- 放電室を、隔壁により主放電室と副放電室とに区画する
と共にこれら両室を該隔壁に形成した細孔を介して連通
させ、該副放電室に希ガスを導入すると共に主放電室に
所望のイオンを発生させる放電ガスを導入し、該副放電
室の圧力を主放電室の圧力よりも高く保持して副放電室
内に発生させたプラズマを主放電室内に導入するように
したものに於て、該副放電室を主放電室を挾んで対向し
て配置した２室とし、各副放電室と主放電室の間の各隔
壁の互に対向する位置に細孔を夫々形成したことを特徴
とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152810A JPH0824031B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152810A JPH0824031B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310432A true JPS6310432A (ja) | 1988-01-18 |
| JPH0824031B2 JPH0824031B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=15548646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152810A Expired - Fee Related JPH0824031B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824031B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120005026A (ko) * | 2009-04-16 | 2012-01-13 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | 넓은 리본 이온 빔 발생 및 조절을 위한 콘쥬게이티드 ｉｃｐ 및 ｅｃｒ 플라즈마 소스 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55102162A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-05 | Toshiba Corp | Ion source |
| JPS60189841A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | Tokai Daigaku | イオン源 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP61152810A patent/JPH0824031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55102162A (en) * | 1979-01-31 | 1980-08-05 | Toshiba Corp | Ion source |
| JPS60189841A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-27 | Tokai Daigaku | イオン源 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120005026A (ko) * | 2009-04-16 | 2012-01-13 | 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. | 넓은 리본 이온 빔 발생 및 조절을 위한 콘쥬게이티드 ｉｃｐ 및 ｅｃｒ 플라즈마 소스 |
| CN102449739A (zh) * | 2009-04-16 | 2012-05-09 | 瓦里安半导体设备公司 | 宽带离子束产生与控制用的共轭icp与ecr等离子源 |
| JP2012524376A (ja) * | 2009-04-16 | 2012-10-11 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | 幅広リボンビームの生成および制御のための複合型ｉｃｐおよびｅｃｒプラズマ源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0824031B2 (ja) | 1996-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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