JP2586621Y2 - イオン注入装置のイオンビーム中和機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はイオン注入装置に関し、
特に正に荷電したイオンビームの中和機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のイオン注入装置に係るイ
オンビーム中和機構を示す構成図である。

【０００３】従来、この種のイオン注入装置に係るイオ
ンビーム中和機構は、イオンビームの中心軸に対し直角
の方向にフィラメント１を有しており、フィラメント１
は、フィラメント電源４により加熱され、熱電子を発生
する。熱電子は、電極電源５によりフィラメント１に対
し約２０Ｖ低電位にある反射電極２のために、イオンビ
ーム側に移動方向を強制され、かつ加速電源６によりフ
ィラメント１に対して約３００Ｖ高電位にある２次電子
放出板３に向かって移動し衝突し、２次電子を放出す
る。

【０００４】この２次電子が放出された雰囲気中を正に
荷電したイオンビームが通ることにより、電子と結合
し、結果的にイオンビームは中和される。

【０００５】なお、上述のイオン注入装置のイオンビー
ム中和機構のうち、各電源４，５，６は、大気中に通常
設置されるが、他は真空中に設置されており、２次電子
放出板３として通常アルミニウムが使用されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】この従来のイオン注入
装置のイオンビーム中和機構では、２次電子放出板３に
アルミニウムを使用しているが、アルミニウムの２次電
子係数は約１と大きくない。そのため、フィラメント１
に大電流を流し熱電子を多く放出させることにより、２
次電子の必要量を確保しており、フィラメントの寿命が
短い。

【０００７】また、使用する過程において２次電子放出
板３の表面汚れ等により、２次電子係数が変化し、安定
した２次電子料が確保できないため、結果的にイオンビ
ームの中和性能も安定しないという問題点があった。

【０００８】本考案の目的は、フィラメント寿命を長く
し、かつ安定した中和性能を得るイオン注入装置のイオ
ンビーム中和機構を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本考案に係るイオン注入装置のイオンビーム中和機
構は、フィラメントと、２次電子放出板と、２次電子放
出材とを有し、正に帯電したイオンビームを中和するイ
オン注入装置のイオンビーム中和機構であって、フィラ
メントは、熱電子を発生するものであり、２次電子放出
板は、フィラメントからの熱電子が衝突することによ
り、イオンビーム中和用の２次電子を放出するものであ
り、２次電子放出材は、２次電子係数の大きい素材から
なり、２次電子放出板の表面に添設したものである。

【００１０】

【作用】２次電子放出板の表面に、２次電子係数の大き
い２次電子放出材の層を有する。この２次電子放出材の
存在により、フィラメントに大電流を通電する必要がな
く、フィラメントの寿命を長くすることができる。

【００１１】また、安定した２次電子量を確保して、２
次電子放出板の表面汚れ等による２次電子係数の変動を
最小限に抑える。

【００１２】

【実施例】次に本考案について図面を参照して説明す
る。図１は、本考案に係るイオン注入装置におけるイオ
ンビーム中和機構の一実施例を示す構成図である。

【００１３】図１において、本発明に係るイオン注入装
置のイオンビーム中和機構は、イオンビームの中心軸に
対し直角方向に置かれたフィラメント１と、反射電極２
と、２次電子放出板３とから構成され、それぞれに電源
４，５，６を有している。

【００１４】動作については、基本的に従来のイオン注
入装置のイオンビーム中和機構と同様であるが、本実施
例では２次電子放出板３の表面に２次電子放出材７の層
を設け、熱電子１個に対する２次電子の放出量を大きく
している。

【００１５】例えば、２次電子放出材７としてアルマイ
ト層を数μｍの厚さに成長させたものを用いた場合、２
次電子係数は約５〜１２となり、従来のイオン注入装置
のイオンビーム中和機構に対し、同量の２次電子を得る
のにフィラメント電流を大幅に少なくすることができ
る。

【００１６】また、２次電子放出材７にソーダガラスの
層１μｍ程度を用いれば、２次電子係数は約３となる。
これは従来のイオン注入装置のイオンビーム中和機構で
は、使用により２次電子放出板３の表面が汚れ、２次電
子係数が約１〜３に変化したが、上記のソーダガラスを
２次電子放出材７に用いた場合は、従来のイオン注入装
置のイオンビーム中和機構の２次電子放出板表面汚れ時
と２次電子係数が同じであるため、表面汚れの影響を受
けにくく、安定した２次電子量を発生することができ結
果的にイオンビーム中和性能の安定化が実現されること
となる。

【００１７】

【考案の効果】以上説明したように本考案は、２次電子
放出板の表面に２次電子係数の大きい２次電子放出材の
層を設けたので、フィラメントの電流を少なくすること
ができ、ひいてはフィラメントの寿命を長くすることが
できる。

【００１８】また、２次電子放出材の材質に、２次電子
係数が２〜４のもの（例えば、パイレックスガラス，ソ
ーダガラス，酸化マグネシウム等）を用いれば、表面の
汚れによる２次電子係数の変化を小さくすることがで
き、安定した２次電子量が確保でき、したがって、イオ
ンビーム中和性能の安定化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図である。

【図２】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ フィラメント ２ 反射電極 ３ ２次電子放出板 ４ フィラメント電源 ５ 電極電源 ６ 加速電源 ７ ２次電子放出材

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィラメントと、２次電子放出板と、２
   次電子放出材とを有し、正に帯電したイオンビームを中
   和するイオン注入装置のイオンビーム中和機構であっ
   て、 フィラメントは、熱電子を発生するものであり、 ２次電子放出板は、フィラメントからの熱電子が衝突す
   ることにより、イオンビーム中和用の２次電子を放出す
   るものであり、 ２次電子放出材は、２次電子係数の大きい素材からな
   り、２次電子放出板の表面に添設したものであることを
   特徴とするイオン注入装置のイオンビーム中和機構。