JP2587629B2 - 電子ビ−ム式プラズマ装置 - Google Patents

電子ビ−ム式プラズマ装置

Info

Publication number
JP2587629B2
JP2587629B2 JP62021303A JP2130387A JP2587629B2 JP 2587629 B2 JP2587629 B2 JP 2587629B2 JP 62021303 A JP62021303 A JP 62021303A JP 2130387 A JP2130387 A JP 2130387A JP 2587629 B2 JP2587629 B2 JP 2587629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electron beam
plasma
accelerating
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62021303A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63190299A (ja
Inventor
信雄 石井
直樹 高山
剛平 川村
民夫 原
学 浜垣
進 難波
克信 青柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, RIKEN Institute of Physical and Chemical Research filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP62021303A priority Critical patent/JP2587629B2/ja
Priority to KR1019870004962A priority patent/KR900003310B1/ko
Priority to US07/054,496 priority patent/US4749912A/en
Publication of JPS63190299A publication Critical patent/JPS63190299A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2587629B2 publication Critical patent/JP2587629B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、電子ビーム式プラズマ装置に関する。
(従来の技術) 一般にプラズマ装置には、対向電極間にガスを導入さ
せて発生させるもの、マイクロ波放電により発生させる
ものがある。しかし、さらに大容量のイオンまたは電子
の出力を得るのにプラズマ発生室を設け、このプラズマ
発生室から電子を選択的に引き出す構造のプラズマ装置
がある。この電子の引き出し部の構造は、プラズマを発
生するための初期放電用の一方の電極をメッシュ状の電
極で構成し、このメッシュ状電極に近付けて電子引き出
し用のメッシュ電極を設けたもので、すなわち帯電した
粒子を通過させるための多数の透孔を有し、これらの帯
電した粒子を加速するための電圧などが印加されるプラ
ズマ装置用電極を用いたものがある。
(発明が解決しようとする課題) 上述の従来のプラズマ装置用電極では、プラズマ装置
の密閉容器中に複数対の電極が配置され使用される場合
が多く、このような電極対の間隔を平行を保持し高精度
に組み込む必要があり、プラズマ装置の狭い密閉容器内
でこのような位置合わせをすることが非常に困難であっ
た。
本発明は、かかる従来の事情に対処して成されたもの
で、電極間の間隔を平行を保持して高精度に位置合せを
して組み込み、容易に高精度に構成することのできる電
子ビーム式プラズマ装置を提供しようとするものであ
る。
[発明の構成] すなわち本発明の電子ビーム式プラズマ装置は、容器
内に設けられたカソード電極とアノード電極との間に電
圧を印加してプラズマを生成する電源と、 この生成されたプラズマより電子ビームを引出してチ
ャンバ内へ導入する加速用電極と、 前記チャンバ内へ導入された電子ビームをガス分子に
衝突させてプラズマを発生させるガス供給手段とを備え
た電子ビーム式プラズマ装置であって、 前記アノード電極と前記加速用電極は、電子ビームを
通過させるための複数の透孔を具備するとともに、これ
らの透孔の位置が一致するように当該アノード電極と加
速用電極とを、間に絶縁部材のスペーサを介して位置決
め、固定するための固定機構を具備し、 前記固定機構により、前記アノード電極と前記加速用
電極とが固定され、一体化された状態で、前記容器内に
取り付け、および取り外し可能に構成されたことを特徴
とする。
(作 用) 本発明の電子ビーム式プラズマ装置によれば、カソー
ド電極との間でプラズマを生成するアノード電極、及
び、このプラズマから電子ビームを引き出して加速する
加速電極が、電子ビームを通過させるための複数の透孔
を具備するとともに、これらの透孔の位置が一致するよ
うに当該アノード電極と加速用電極とを、間に絶縁部材
のスペーサを介して位置決め、固定するための固定機構
を具備し、この固定機構により、アノード電極と加速用
電極とが固定され、一体化された状態で、容器内に取り
付け、および取り外し可能に構成されている。
したがって、これらの電極の位置精度を高めることが
でき、プラズマより引き出され加速される電子ビームを
精度よくチャンバ内に導入することができ、これによっ
て、チャンバ内でガス分子に衝突して発生するプラズマ
を、より精度よく制御することができる。
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図に示すプラズマ装置用電極対は、例えば第2図
に示すような電子ビームプラズマ生成装置を備えたイオ
ン注入装置に用いられる。
このプラズマ装置用電極1は、2枚の円板状の電極
2、3と、これらの電極2、3との間に介挿されるリン
グ状のスペーサ4と、電極2、3の周辺部に配置された
複数の固定用透孔2a、3aに挿入され、これらの電極2、
3を固定するための複数の固定用ピン5とから構成され
ている。
電極2、3は、例えばモリブデンやタングステン等の
高融点金属等から、直径数cm、圧さ0.2mm〜0.5mm程度の
円板状に形成され、その周辺部を除く領域に、直径0.5m
m程度の帯電した粒子を通過させるための通過用透孔2
b、3bが多数配置されている。
また、スペーサ4と固定用ピン5は、例えばアルミナ
系セラミックス等の絶縁性部材から構成され、スペーサ
4の厚さは電極2、3間の所定間隙例えば0.3mm〜1.5mm
に設定されている。
なおスペーサ4、固定用ピン5は、第3図に示すよう
に、固定用透孔2a、3aよりやや大径に構成され電極2、
3間に介挿されるスペーサー4aと、固定用透孔2a、3aに
挿入されるネジ5aと、固定用透孔2a、3aとネジ5aとの間
に介挿される絶縁部材5bと等から構成してもよい。
上記構成のプラズマ装置用電極1は、電極2と電極3
とが、スペーサ4を介して固定用ピン5により固定さ
れ、通過用透孔2b、3bの位置決めが行われた後、第2図
に示すようなイオン注入装置の密閉容器10内へ配置され
る。従って、従来に比べて簡単に電極2、3間の位置合
せを行うことができる。なお、プラズマ装置用電極1の
密閉容器10内での固定は、例えば第4図に示すように、
密閉容器10内壁にフランジ部10a、10b等を設けておき、
これらのフランジ部10a、10b間に挟持することによって
行なうことができる。
このようなプラズマ装置用電極1は、イオン注入装置
用イオン源の密閉容器10内で、例えば電極2が円筒状の
カソード11との間に放電電源を印加されるアノードとし
て用いられ、他方の電極3が、カソード11とアノード2
との間で生成されたプラズマ内から電子ビームを引出
し、加速する電子ビーム加速用電極として用いられる。
すなわち、例えばタンタル等からなる円筒状のカソー
ド11の貫通孔11aを通して、密閉容器10内に放電用ガ
ス、例えばアルゴンガス等が導入される。カソード11と
アノード2との間には、放電電源12から例えば500V程度
の放電電圧が印加され、グロー放電を起こし、プラズマ
が生成される。
カソード11とアノード2との間には、微小コンダクタ
ンスの隘路13例えば導電板にスリット状または円形状の
透孔が設けられている。
この隘路13は、カソード11側の密閉容器10内のガス圧
を0.3Torr〜1.00Torr例えば、0.8Torr程度とし、アノー
ド2側の密閉容器10内のガス圧を0.01Torr〜0.04Torr程
度とする大きさであり中間電極の役割も兼ねている。
また、隘路13の内面のうち、アノード2側の大部分が
絶縁物14例えばアルミナ系セラミックスで覆われてお
り、カソード11とアノード2との放電が容易に成される
ようにされている。この放電によりプラズマが発生す
る。
アノード2に対して0.5〜1.5mmの間隙で設けられた電
子ビーム加速用電極3は、電源15により例えば300V程度
の加速電圧が印加され、放電により生じたプラズマの中
から電子を引出し、例えば50eV〜300eVに加速してイオ
ンチャンバ16内に入射させる。
なお、アノード2と電子ビーム加速用電極3との間
は、例えば0.03Torr程度のガス圧とされる。
イオンチャンバ16内は、イオン注入のためのガス例え
ばヒ素(As)ガスがガス圧0.01Torr〜0.02Torrとなるよ
うに供給され、このイオンチャンバ16内に導入された電
子ビームは、ヒ素ガス分子に衝突し、濃いプラズマを発
生する。これは電離断面積の大きな電子ビームを用いて
ガス圧の少ない領域でプラズマを発生するためである。
イオンチャンバ16の電子ビーム加速用電極3に対向す
る側には、方形状のスリット17および楕円形状のスリッ
ト18が設けられている。
これらのスリット17、18の構成は、周知のイオン注入
装置のイオン源に用いられているイオン導出部の電極構
成で、スリット17は縦長の1.5mm×15.5mmの長方形状の
透孔であり、スリット18は短径0.5mm、直径20mmの楕円
形状である。
これらのスリット17により、イオンチャンバ16内から
引出されたイオンビームは、イオン注入装置の質量分析
用の磁場中(図示せず)へ出射される。
なお、上記構成のイオン注入装置においては、カソー
ド11とアノード2との間の放電電流を低く抑制して、カ
ソード11の寿命を長くし、かつ多量の電子ビームを引出
すことが好ましい。このような場合、アノード2および
電子ビーム加速用電極3の肉厚を薄くすることが有効で
ある。例えば、初期放電電流が1A、電子加速電圧が300
V、通過用透孔2b、3bの径が0.5mmの場合、肉厚0.5mmの
電極板を用いた場合400mAの電子ビーム電流が得られ、
肉厚0.3mmの電極板を用いた場合は、600mAの電子ビーム
電流を得ることができる。
[発明の効果] 上述のように本発明の電子ビーム式プラズマ装置によ
れば、カソード電極との間でプラズマを生成するアノー
ド電極、及び、このプラズマから電子ビームを引き出し
て加速する加速電極が、電子ビームを通過させるための
複数の透孔を具備するとともに、これらの透孔の位置が
一致するように当該アノード電極と加速用電極とを、間
に絶縁部材のスペーサを介して位置決め、固定するため
の固定機構を具備し、この固定機構により、アノード電
極と加速用電極とが固定され、一体化された状態で、容
器内に取り付け、および取り外し可能に構成されてい
る。
したがって、これらの電極の位置精度を高めることが
でき、プラズマより引き出され加速される電子ビームを
精度よくチャンバ内に導入することができ、これによっ
て、チャンバ内でガス分子に衝突して発生するプラズマ
を、より精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するためのプラズマ装
置用電極の対を示す斜視図、第2図は第1図に示す電極
対をイオン注入装置に適用した構成図、第3図は第1図
に示す電極体の変型例を示す斜視図、第4図は第2図の
要部を示す縦断面図である。 1……プラズマ装置用電極、2、3……電極、2a、3a…
…固定用透孔、2b、3b……通過用透孔、4……スペー
サ、5……固定用ピン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 直樹 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号 東 京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 川村 剛平 東京都新宿区西新宿1丁目26番2号 東 京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 原 民夫 和光市広沢2番1号 理化学研究所内 (72)発明者 浜垣 学 和光市広沢2番1号 理化学研究所内 (72)発明者 難波 進 和光市広沢2番1号 理化学研究所内 (72)発明者 青柳 克信 和光市広沢2番1号 理化学研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−34832(JP,A) 特開 昭61−225737(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】容器内に設けられたカソード電極とアノー
    ド電極との間に電圧を印加してプラズマを生成する電源
    と、 この生成されたプラズマより電子ビームを引出してチャ
    ンバ内へ導入する加速用電極と、 前記チャンバ内へ導入された電子ビームをガス分子に衝
    突させてプラズマを発生させるガス供給手段とを備えた
    電子ビーム式プラズマ装置であって、 前記アノード電極と前記加速用電極は、電子ビームを通
    過させるための複数の透孔を具備するとともに、これら
    の透孔の位置が一致するように当該アノード電極と加速
    用電極とを、間に絶縁部材のスペーサを介して位置決
    め、固定するための固定機構を具備し、 前記固定機構により、前記アノード電極と前記加速用電
    極とが固定され、一体化された状態で、前記容器内に取
    り付け、および取り外し可能に構成されたことを特徴と
    する電子ビーム式プラズマ装置。
JP62021303A 1986-05-27 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置 Expired - Lifetime JP2587629B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62021303A JP2587629B2 (ja) 1987-01-31 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置
KR1019870004962A KR900003310B1 (ko) 1986-05-27 1987-05-19 이온 발생 장치
US07/054,496 US4749912A (en) 1986-05-27 1987-05-27 Ion-producing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62021303A JP2587629B2 (ja) 1987-01-31 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63190299A JPS63190299A (ja) 1988-08-05
JP2587629B2 true JP2587629B2 (ja) 1997-03-05

Family

ID=12051379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62021303A Expired - Lifetime JP2587629B2 (ja) 1986-05-27 1987-01-31 電子ビ−ム式プラズマ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2587629B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5413663A (en) * 1992-06-11 1995-05-09 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
JP5075052B2 (ja) * 2008-08-07 2012-11-14 トヨタ自動車株式会社 電子ビーム発生装置
JP4848493B2 (ja) * 2009-07-16 2011-12-28 パナソニック電工Sunx株式会社 プラズマ処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6134832A (ja) * 1984-07-26 1986-02-19 Hitachi Ltd 大口径イオン源
JPS61225737A (ja) * 1985-03-29 1986-10-07 Hitachi Ltd イオン源電極

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63190299A (ja) 1988-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4335465A (en) Method of producing an accellerating electrons and ions under application of voltage and arrangements connected therewith
KR900003310B1 (ko) 이온 발생 장치
US2883580A (en) Pulsed ion source
JPH05121194A (ja) 高速原子線源
JP2587629B2 (ja) 電子ビ−ム式プラズマ装置
JPH04277500A (ja) 高速原子線源
US4939425A (en) Four-electrode ion source
US3280365A (en) Penning-type discharge ionization gauge with discharge initiation electron source
JP2526228B2 (ja) 電子ビ―ム式プラズマ装置
US2909697A (en) Apparatus for producing ions of a given element
JP2724461B2 (ja) 電子ビーム励起イオン源
US3527937A (en) Electron bombardment type ion source for a mass spectrometer
JPH1154059A (ja) イオン源
JPH077639B2 (ja) イオン源
JP3103181B2 (ja) 高速原子線源
JPH0744009B2 (ja) 電子ビ−ム励起イオン源
JP2605031B2 (ja) 電子ビーム励起イオン源
US2786143A (en) Source unit for producing ionized gas
JPS58135544A (ja) 電界電離型イオン源
JP2794602B2 (ja) 電子ビーム励起イオン源
JPH0145068Y2 (ja)
JPH01161699A (ja) 高速原子線源
JPH01209633A (ja) 高速原子線源
JPS6127053A (ja) 電子ビ−ム源
JP2814084B2 (ja) デュオピガトロンイオン源

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term