JP2720971B2 - Hollow cathode ion source - Google Patents
Hollow cathode ion sourceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマプロセッシング、イオン注入、分
析用イオン源として使用されるホローカソード型イオン
源に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hollow cathode ion source used as an ion source for plasma processing, ion implantation, and analysis.
一般に、ホローカソード型イオン源は、電極構造が簡
単であるにもかかわらず、生成されるプラズマが比較的
高密度で、長時間安定であり、それにより、使用寿命が
長く、安定したイオンビームが得られる等の利点を有
し、種々の形式のものが提案されている。本出願人は先
に、特願昭61−278767号（特開昭63−134659号）におい
て、円筒状ホローカソードの前面および背面に、それぞ
れイオン引出用スリットとキャリヤガス導入口を設け、
イオン引出用スリットの前方にイオンビーム引出電極を
配置し、このイオンビーム引出電極とイオン引出用スリ
ットとの間に、イオン引出用スリットから連続してのび
るスリットを備えた浮遊電極を挿置し、さらにこの浮遊
電極とイオンビーム引出電極との間に、浮遊電極のスリ
ットに連通するスリットを備えたアノードを挿置し、円
筒状のホローカソード内にキャリヤガス導入口を介して
アルゴンガスその他のキャリヤガスを導入し、このキャ
リヤガスを、イオン引出用スリットおよびそれに連なる
浮遊電極およびアノードのスリットを介して排出させる
際に、これらのスリット内部に適当な放電電圧を印加す
ることにより放電を生じさせてプラズマを発生させ、こ
うしてスリット内部に圧縮された比較的高密度のプラズ
マが得られるようにしたホローカソード型イオン源を提
案した。In general, a hollow cathode ion source has a relatively high plasma density and is stable for a long period of time, despite the simple electrode structure, thereby providing a long service life and a stable ion beam. It has advantages such as being obtained, and various types are proposed. The present applicant previously provided in Japanese Patent Application No. 61-278767 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-134659) a slit for ion extraction and a carrier gas inlet on the front and back of a cylindrical hollow cathode, respectively.
An ion beam extraction electrode is arranged in front of the ion extraction slit, and a floating electrode having a slit extending continuously from the ion extraction slit is inserted between the ion beam extraction electrode and the ion extraction slit, Further, an anode having a slit communicating with the slit of the floating electrode is inserted between the floating electrode and the ion beam extraction electrode, and argon gas or other carrier is inserted into the hollow hollow cathode through a carrier gas inlet. When a gas is introduced and the carrier gas is discharged through the slit for extracting ions and the slit of the floating electrode and the anode connected thereto, a discharge is generated by applying an appropriate discharge voltage inside these slits. Generates a plasma, thus obtaining a relatively high-density plasma compressed inside the slit It proposed the hollow cathode ion source.
また、本出願人は特願昭62−54110号（特開平１−923
60号）において、円筒状ホローカソードの両端をそれぞ
れ絶縁体を介してアノードを設け、一方のアノードにイ
オン引出し孔を、また他方のアノード電極に試料ガス導
入口および金属蒸気導入口をそれぞれ設け、ホローカソ
ード内に導入されたガスまたは金属蒸気をアノードとホ
ローカソードとの間の放電によって電離させ、生成され
たイオンを一方のアノードに設けたイオン引出し孔から
ホローカソードの軸線方向に引出すようにしたホローカ
ソード型イオン源を提案すると共に、ホローカソードを
間接的に冷却してこのホローカソード型イオン源を冷陰
極放電形態で作動させることも提案した。In addition, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 62-54110 (Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 60), an anode is provided at both ends of a cylindrical hollow cathode via an insulator, an ion extraction hole is provided at one anode, and a sample gas inlet and a metal vapor inlet are provided at the other anode electrode, respectively. The gas or metal vapor introduced into the hollow cathode is ionized by the discharge between the anode and the hollow cathode, and the generated ions are extracted in the axial direction of the hollow cathode from an ion extraction hole provided in one anode. A hollow cathode ion source was proposed, and the hollow cathode was indirectly cooled to operate the hollow cathode ion source in a cold cathode discharge mode.
ところで、この種のホローカソード型イオン源では、
ホローカソード内部の真空度が悪いと引出電極とアノー
ドとの間で放電が生じ易いため引出部に高電圧を印加す
ることができない。ホローカソード内部の真空度を良く
して高い引出電圧を印加できるようにするためにはホロ
ーカソード内に導入されるガスを減少させる必要があ
る。しかし導入されるガスを減少させると、ホローカソ
ード内部のガス圧が下がり、電子の平均自由行程が大き
くなり、ホローカソードの径が小さいと電子がガスや金
属原子に衝突する確率よりホローカソード表面に到達す
る確率が高くなる。その結果導入ガス量を減らすと、ホ
ローカソード内部での放電の維持が困難になる。従って
上述の先に鉄案したホローカソード型イオン源はガス効
率がまだ実質的に十分でない。By the way, in this kind of hollow cathode ion source,
If the degree of vacuum inside the hollow cathode is poor, a discharge easily occurs between the extraction electrode and the anode, so that a high voltage cannot be applied to the extraction portion. In order to improve the degree of vacuum inside the hollow cathode and apply a high extraction voltage, it is necessary to reduce the amount of gas introduced into the hollow cathode. However, when the introduced gas is reduced, the gas pressure inside the hollow cathode decreases, and the mean free path of electrons increases. The probability of reaching is high. As a result, when the introduced gas amount is reduced, it becomes difficult to maintain the discharge inside the hollow cathode. Thus, the above-mentioned hollow cathode ion source, which was previously proposed, is not yet sufficiently gas efficient.
また、上述の先に提案したホローカソード型イオン源
では、カソードを間接的に冷却しているため放電電流の
増加および長時間運転と共にカソードからの熱電子放出
が増加し、放電が不安定となる。Further, in the above-described hollow cathode type ion source, the cathode is indirectly cooled, so that the discharge current is increased and thermionic emission from the cathode is increased with long-time operation, and the discharge becomes unstable. .
本発明は、このような課題を解決して高い放電電圧を
維持でき、イオン化率の良いホローカソード型イオン源
を提供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide a hollow cathode ion source that can solve the above-described problems and can maintain a high discharge voltage and has a good ionization rate.
上記の課題を解決するために、本発明の第１の発明に
よるホローカソード型イオン源は、一端側より放電維持
用ガスおよび金属蒸気のうち少なくとも放電維持用ガス
を導入し、放電によってイオンを生成し、他端側よりイ
オンを流出させるホローカソード本体と、該ホローカソ
ード本体の他端側に多段の絶縁体を介して設けられ、ホ
ローカソード本体より流出したイオンをホローカソード
本体の軸線方向に引き出すイオン引出口を有するアノー
ドと、上記ホローカソード本体の周囲に設けられ、ホロ
ーカソード本体を冷却する冷却手段と、上記多段の絶縁
体の間にそれぞれ配設され、上記ホローカソード本体の
他端側とアノードとの間に位置し電位的に浮遊する電極
を有し、また上記ホローカソード本体より流出したイオ
ンをホローカソード本体の軸線方向に流して上記アノー
ドのイオン引出口に導くイオン通路を有する多段浮遊電
極とを備えることを特徴としている。In order to solve the above problems, a hollow cathode ion source according to a first aspect of the present invention introduces at least one of a discharge maintaining gas and a metal vapor from one end of a discharge maintaining gas and a metal vapor to generate ions by discharging. A hollow cathode body for allowing ions to flow out from the other end, and a hollow cathode body provided on the other end of the hollow cathode body via a multi-stage insulator to extract ions flowing out from the hollow cathode body in the axial direction of the hollow cathode body. An anode having an ion extraction port, a cooling means provided around the hollow cathode main body, for cooling the hollow cathode main body, and disposed between the multi-stage insulator, respectively, and the other end side of the hollow cathode main body; An electrode which is positioned between the anode and the electrode and floats in potential; Flowing in the axial direction of the body is characterized in that it comprises a multi-stage floating electrode having an ion passage for guiding the ion drawing outlet of the anode.
また、本発明の第２の発明によるホローカソード型イ
オン源は、一端側より放電維持用ガスおよび金属蒸気の
うち少なくとも放電維持用ガスを導入し、放電によって
イオンを生成し、他端側よりイオンを流出させるホロー
カソード本体と、該ホローカソード本体の他端側に多段
の絶縁体を介して設けられ、ホローカソード本体より流
出したイオンをホローカソード本体の軸線方向に引き出
すイオン引出口を有するアノードと、上記ホローカソー
ド本体の周囲に設けられ、ホローカソード本体を冷却す
る冷却手段と、上記多段の絶縁体の間にそれぞれ配設さ
れ、上記ホローカソード本体の他端側とアノードとの間
に位置し電位的に浮遊する電極を有し、また上記ホロー
カソード本体より流出したイオンをホローカソード本体
の軸線方向に流して上記アノードのイオン引出口に導く
イオン通路を有する多段浮遊電極と、上記ホローカソー
ド本体、アノードおよび多段浮遊電極の組立体に外部に
よりホローカソード本体の軸線方向に磁場を掛ける磁場
印加手段とを備えることを特徴としている。Further, the hollow cathode type ion source according to the second invention of the present invention introduces at least a discharge maintaining gas out of a discharge maintaining gas and a metal vapor from one end side, generates ions by discharge, and generates an ion from the other end side. A hollow cathode main body through which the air flows out, and an anode having an ion outlet provided at the other end side of the hollow cathode main body via a multi-stage insulator and extracting ions flowing out from the hollow cathode main body in the axial direction of the hollow cathode main body. Cooling means provided around the hollow cathode body, for cooling the hollow cathode body, and disposed between the multi-stage insulator, respectively, and located between the other end of the hollow cathode body and the anode. It has an electrode floating in potential, and also allows ions flowing out of the hollow cathode body to flow in the axial direction of the hollow cathode body. A multi-stage floating electrode having an ion passage leading to an ion outlet of the anode; and a magnetic field applying means for externally applying a magnetic field to an assembly of the hollow cathode body, the anode and the multi-stage floating electrode in the axial direction of the hollow cathode body. It is characterized by.
このように構成した本発明の各発明によるホローカソ
ード型イオン源においては、ホローカソードの表面積す
なわちその径を大きくすることにより、ホローカソード
内に導入されるガス量を減らしても放電を維持すること
ができる。すなわちホローカソード表面積が大きくなる
とホローカソード表面からの電子の放出量が多くなり、
放電維持が用意となる、またホローカソードの表面積の
増大により金属原子の量が多くなり、その結果金属イオ
ンが増加する。In the hollow cathode type ion source according to each of the present inventions configured as described above, by increasing the surface area of the hollow cathode, that is, the diameter thereof, the discharge can be maintained even if the gas amount introduced into the hollow cathode is reduced. Can be. That is, as the hollow cathode surface area increases, the amount of electrons emitted from the hollow cathode surface increases,
Discharge maintenance becomes easy, and the amount of metal atoms increases due to the increase in the surface area of the hollow cathode, resulting in an increase in metal ions.
また、ホローカソードを直接冷却することによって、
ホローカソードの温度上昇の抑制作用が向上し、それに
より、ホローカソードからの電子放出が抑えられ、カソ
ードスパッタに必要な高い放電電圧を維持できるように
なる。Also, by directly cooling the hollow cathode,
The effect of suppressing the temperature rise of the hollow cathode is improved, whereby electron emission from the hollow cathode is suppressed, and a high discharge voltage required for cathode sputtering can be maintained.
また本発明の第１の発明において、径の大きなホロー
カソード本体の他端側とアノードとの間に挿置されたプ
ラズマ密度を高めさせる多段浮遊電極は、引出部におけ
る放電維持用ガスを流れ難くし、またアノードおよび多
段浮遊電極の部分でプラズマを絞ぼるように働き、これ
によりプラズマ電離が高くなり、イオン化率が大きくな
る。Further, in the first invention of the present invention, the multi-stage floating electrode inserted between the other end of the hollow cathode main body having a large diameter and the anode to increase the plasma density makes it difficult for the discharge maintaining gas to flow in the extraction portion. In addition, it acts to squeeze the plasma at the anode and the multi-stage floating electrode, thereby increasing the plasma ionization and increasing the ionization rate.
さらに本発明の第２の発明においては、外部磁場を印
加することによって、放電路内のプラズマがさらに絞り
込まれ、その結果イオン化率を上げることができる。Further, in the second aspect of the present invention, by applying an external magnetic field, the plasma in the discharge path is further narrowed, and as a result, the ionization rate can be increased.
以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明の一実施例によるホローカソード型
イオン源を概略的に示し、このイオン源はニッケル、モ
リブデン、タングステン等からなるホローカソード本体
10を有し、このホローカソード本体10は上端にホローカ
ソード本体10と同じ材料から成るフランジ11を備えまた
その下端にはホローカソード本体10と同じ材料から成る
端板12で閉じられている。カソード端板12には放電維持
用ガス導入口12aおよび金属蒸気導入口12bが設けられて
いる。ホローカソード本体10のフランジ11上には環状絶
縁体13、14、15を介して三つの上部浮遊電極16、17、18
が設けられている。ホローカソード本体10のフランジ11
のすぐ上に位置する上部浮遊電極16は、図示したよう
に、フランジ11の内縁に沿った先細状の開口16aを備
え、またその上の二つの上部浮遊電極17、18は上部浮遊
電極16における先細状の開口16aと同軸にそれぞれ開口1
7a、18aを備えている。FIG. 1 schematically shows a hollow cathode type ion source according to an embodiment of the present invention, wherein the ion source is a hollow cathode body made of nickel, molybdenum, tungsten or the like.
The hollow cathode body 10 has at its upper end a flange 11 made of the same material as the hollow cathode body 10 and at its lower end closed by an end plate 12 made of the same material as the hollow cathode body 10. The cathode end plate 12 is provided with a discharge maintaining gas inlet 12a and a metal vapor inlet 12b. On the flange 11 of the hollow cathode body 10, three upper floating electrodes 16, 17, 18 are provided via annular insulators 13, 14, 15.
Is provided. Flange 11 of hollow cathode body 10
The upper floating electrode 16 located just above the upper floating electrode 16 has a tapered opening 16a along the inner edge of the flange 11 as shown, and the two upper floating electrodes 17 and 18 on the upper floating electrode 16 Each opening 1 is coaxial with the tapered opening 16a.
7a and 18a are provided.
最上方の上部浮遊電極18上には環状絶縁愛19を介して
アノード20が取付けられ、このアノード20はそのほぼ中
央にイオン引出口20aを備え、このイオン引出口20aは三
つの上部浮遊電極16、17、18における各開口を通ってホ
ローカソード本体10内部に連通している。An anode 20 is mounted on the uppermost upper floating electrode 18 via an annular insulating member 19, and the anode 20 is provided with an ion outlet 20a at substantially the center thereof, and the ion outlet 20a is provided with three upper floating electrodes 16. , 17, and 18, and communicates with the inside of the hollow cathode body 10 through the openings.
またカソード端部12お下側には環状絶縁体21を介して
下部浮遊電極22が取付けられ、この下部浮遊電極22には
カソード端板12に設けられた放電維持用ガス導入口12a
および金属蒸気導入口12bと連通する放電維持用ガス導
入口22aおよび金属蒸気導入口22bが設けられている。A lower floating electrode 22 is attached below the cathode end 12 via an annular insulator 21. The lower floating electrode 22 has a discharge maintaining gas inlet 12a provided on the cathode end plate 12.
Further, a discharge maintaining gas inlet 22a and a metal vapor inlet 22b communicating with the metal vapor inlet 12b are provided.
ホローカソード本体10の外周には円筒状のシールド部
材23が取付けられ、このシールド部材23上に、純水等の
冷却液を流す冷却液導入パイプ24が螺旋状に巻かれてい
る。A cylindrical shield member 23 is attached to the outer periphery of the hollow cathode main body 10, and a cooling liquid introduction pipe 24 for flowing a cooling liquid such as pure water is spirally wound on the shield member 23.
第１図の実施例の装置の動作において、ホローカソー
ド本体10内には、その下部の放電維持用ガス導入口12a
および金属蒸気導入口12bからそれぞれアルゴンガス等
のキャリヤガスおよびイオン化すべき金属蒸気が導入さ
れ、放電の点火は、まず最初に上部浮遊電極とアノード
20を同電位にし、ホローカソード本体10とアノード20と
の間に電位を印加して放電を開始させる。次に、ホロー
カソード本体10側から順番に上部浮遊電極とアノード20
との接続を切り離し、全ての上部浮遊電極をアノード20
から切り離した時、放電はホローカソード本体10とアノ
ード20のイオン引出口20aの内面との間で維持され、生
成されたプラズマは、ホローカソード本体10の内部の圧
力と外部圧力との差により自然に流出する。この場合、
上部浮遊電極における開口は細く絞られているので、ガ
スを流れ難くし、高いプラズマ密度が得られる。これに
よりイオン化率が向上され、濃いイオンビームが得られ
る。In the operation of the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1, the hollow cathode main body 10 has a discharge maintaining gas inlet 12a at the lower portion thereof.
A carrier gas such as argon gas and a metal vapor to be ionized are introduced from the metal vapor inlet 12b and the metal vapor to be ionized, respectively.
20 is set to the same potential, and a potential is applied between the hollow cathode main body 10 and the anode 20 to start discharging. Next, the upper floating electrode and the anode 20 are sequentially arranged from the hollow cathode body 10 side.
And disconnect all upper floating electrodes to anode 20
When separated from the discharge, the discharge is maintained between the hollow cathode body 10 and the inner surface of the ion outlet 20a of the anode 20, and the generated plasma is naturally generated by the difference between the internal pressure of the hollow cathode body 10 and the external pressure. Leaked to in this case,
Since the opening in the upper floating electrode is narrowed down, it is difficult to flow gas, and a high plasma density can be obtained. Thereby, the ionization rate is improved, and a dense ion beam is obtained.
第２図には第１図の実施例による装置に外部磁場を印
加してイオン化率をさらに向上させるようにした実施例
を示し、第１図の装置の構成部分と対応する部分は第１
図と同じ符号で示す。FIG. 2 shows an embodiment in which an external magnetic field is applied to the apparatus according to the embodiment of FIG. 1 to further improve the ionization rate, and the parts corresponding to the components of the apparatus of FIG.
It is indicated by the same reference numeral as the figure.
第２図の実施例において、ホローカソード本体10、上
部浮遊電極16〜18およびアノード20から成る組立体の外
側にはこの組立体に対して外部からイオン引出方向に磁
場を掛ける磁場印加手段25が設けられ、この磁場印加手
段25は適当な電極コイルまたは永久磁石から成り得る。
磁場印加手段25によって印加される磁場の磁束密度は第
２図の上側および左側にグラフで示すように上部浮遊電
極16〜18の開口部に沿って高くなるようにされている。
これにより、放電電圧が上がり、スパッタ率が高くなる
と共に、放電路内のプラズマは絞り込まれ、イオン化率
を一層上げることができる。In the embodiment shown in FIG. 2, a magnetic field applying means 25 for applying a magnetic field from outside to the assembly in the direction of ion extraction is provided outside the assembly comprising the hollow cathode body 10, the upper floating electrodes 16 to 18 and the anode 20. Provided, this magnetic field applying means 25 can consist of a suitable electrode coil or permanent magnet.
The magnetic flux density of the magnetic field applied by the magnetic field applying means 25 is made higher along the openings of the upper floating electrodes 16 to 18 as shown in the graphs on the upper and left sides of FIG.
As a result, the discharge voltage increases, the sputtering rate increases, and the plasma in the discharge path is narrowed, so that the ionization rate can be further increased.
ところで第１図および第２図に示す実施例では多段浮
遊電極として三段の浮遊電極を用いているが、浮遊電極
の数は必要に応じて任意に設定することができる。また
浮遊電極の開口およびイオン引出口の断面形状は円形で
あるが、使用目的により他の任意の断面形状に構成する
ことも可能である。By the way, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, three-stage floating electrodes are used as multi-stage floating electrodes, but the number of floating electrodes can be arbitrarily set as required. In addition, the cross-sectional shape of the opening of the floating electrode and the ion outlet is circular, but any other cross-sectional shape can be used depending on the purpose of use.
以上説明してきたように、各発明によれば、ホローカ
ソードの表面積すなわちその径を大きくししかもホロー
カソードを直接冷却しているので、ホローカソード内に
導入されるガス量を減らしても放電を維持することがで
きると共にホローカソードの温度上昇の抑制作用が向上
し、その結果装置内の真空度を良くでき、カソードスパ
ッタに必要な高い放電電圧を維持できると共にイオン引
出部に高電圧を印加することができるようになる。As described above, according to each invention, since the surface area of the hollow cathode, that is, the diameter of the hollow cathode is increased, and the hollow cathode is directly cooled, the discharge is maintained even when the amount of gas introduced into the hollow cathode is reduced. And the effect of suppressing the rise in the temperature of the hollow cathode is improved. As a result, the degree of vacuum in the apparatus can be improved, the high discharge voltage required for cathode sputtering can be maintained, and a high voltage is applied to the ion extraction section. Will be able to
また、径の大きなホローカソード本体の他端側とアノ
ードとの間にプラズマ密度を高めさせる多段浮遊電極を
挿置した第１の発明によれば、引出部における放電維持
用ガスを流れ難くでき、しかもアノードおよび多段浮遊
電極の部分で放電を起こさせることにより、プラズマ電
離が高くなり、イオン化率が大きくなり、濃いイオンビ
ームを得ることができる。Further, according to the first invention in which the multi-stage floating electrode for increasing the plasma density is inserted between the other end of the hollow cathode main body having a large diameter and the anode, it is possible to make it difficult for the discharge maintaining gas to flow in the extraction portion. Moreover, by causing a discharge at the anode and the multi-stage floating electrode, plasma ionization increases, the ionization rate increases, and a dense ion beam can be obtained.
さらに、第２の発明によれば、ホローカソード本体、
アノードおよび多段浮遊電極の組立体に外部からイオン
引出方向に磁場を掛ける磁場印加手段を設けているの
で、放電電圧が高くなり、スパッタ率が上昇すると共
に、放電路内のプラズマが絞り込まれ、その結果イオン
化率を上げることができる。Further, according to the second invention, a hollow cathode body,
Since the assembly of the anode and the multi-stage floating electrode is provided with a magnetic field applying means for applying a magnetic field in the ion extraction direction from the outside, the discharge voltage increases, the sputtering rate increases, and the plasma in the discharge path is narrowed down. As a result, the ionization rate can be increased.
第１図は、本発明のホローカソード型イオン源の一実施
例を概略的に示し縦断面図、第２図は、本発明の第２の
実施例を概略的に示し縦断面図である。 図 中 10……ホローカソード本体、11……フランジ、12……カ
ソード端板、12a……放電維持用ガス導入口、12b……金
属蒸気導入口、13……環状絶縁体、14……環状絶縁体、
15……環状絶縁体、16……上部浮遊電極、16a……先細
状の開口、17……上部浮遊電極、17a……開口、18……
上部浮遊電極、18a……開口、19……環状絶縁体、20…
…アノード、20a……イオン引出口、21……環状絶縁
体、22……下部浮遊電極、22a……放電維持用ガス導入
口、22b……金属蒸気導入口、23……シールド部材、24
……冷却液導入パイプ、25……磁場印加手段FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing one embodiment of a hollow cathode type ion source of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a second embodiment of the present invention. In the figure, 10: hollow cathode body, 11: flange, 12: cathode end plate, 12a: discharge maintaining gas inlet, 12b: metal vapor inlet, 13: annular insulator, 14: annular Insulator,
15 ... annular insulator, 16 ... upper floating electrode, 16a ... tapered opening, 17 ... upper floating electrode, 17a ... opening, 18 ...
Upper floating electrode, 18a ... opening, 19 ... annular insulator, 20 ...
... Anode, 20a ... Ion outlet, 21 ... Circular insulator, 22 ... Lower floating electrode, 22a ... Discharge maintaining gas inlet, 22b ... Metal vapor inlet, 23 ... Shield member, 24
…… Cooling liquid introduction pipe, 25 …… Magnetic field applying means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利根川 昭 神奈川県秦野市北矢名1325―７ 第１コ ーポいずみ205号 (56)参考文献 特開 昭62−73542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−51389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−22997（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Akira Tonegawa 1325-7 Kitana, Hatano City, Kanagawa Prefecture No.1 Izumi 205 No. 1 (56) References JP-A-62-73542 (JP, A) -51389 (JP, A) JP-A-51-22997 (JP, A)
Claims (2)
のうち少なくとも放電維持用ガスを導入し、放電によっ
てイオンを生成し、他端側よりイオンを流出させるホロ
ーカソード本体と、該ホローカソード本体の他端側に多
段の絶縁体を介して設けられ、ホローカソード本体より
流出したイオンをホローカソード本体の軸線方向に引き
出すイオン引出口を有するアノードと、上記ホローカソ
ード本体の周囲に設けられ、ホローカソード本体を冷却
する冷却手段と、上記多段の絶縁体の間にそれぞれ配設
され、上記ホローカソード本体の他端側とアノードとの
間に位置し電位的に浮遊する電極を有し、また上記ホロ
ーカソード本体より流出したイオンをホローカソード本
体の軸線方向に流して上記アノードのイオン引出口に導
くイオン通路を有する多段浮遊電極とを備えたホローカ
ソード型イオン源。A hollow cathode body for introducing at least one of a discharge maintaining gas and a metal vapor from one end side to generate ions by discharge and discharging ions from the other end side; An anode provided on the other end of the hollow cathode through a multi-stage insulator, and having an ion outlet for extracting ions flowing out of the hollow cathode main body in the axial direction of the hollow cathode main body; A cooling means for cooling the cathode body, and an electrode disposed between the other end of the hollow cathode body and the anode, each of which is disposed between the multi-stage insulators and electrically floated, There is an ion passage for flowing ions flowing out of the hollow cathode main body in the axial direction of the hollow cathode main body and leading to the ion outlet of the anode. That a hollow cathode ion source having a multi-stage floating electrode.
のうち少なくとも放電維持用ガスを導入し、放電によっ
てイオンを生成し、他端側よりイオンを流出させるホロ
ーカソード本体と、該ホローカソード本体の他端側に多
段の絶縁体を介して設けられ、ホローカソード本体より
流出したイオンをホローカソード本体の軸線方向に引き
出すイオン引出口を有するアノードと、上記ホローカソ
ード本体の周囲に設けられ、ホローカソード本体を冷却
する冷却手段と、上記多段の絶縁体の間にそれぞれ配設
され、上記ホローカソード本体の他端側とアノードとの
間に位置し電位的に浮遊する電極を有し、また上記ホロ
ーカソード本体より流出したイオンをホローカソード本
体の軸線方向に流して上記アノードのイオン引出口に導
くイオン通路を有する多段浮遊電極と、上記ホローカソ
ード本体、アノードおよび多段浮遊電極の組立体に外部
によりホローカソード本体の軸線方向に磁場を掛ける磁
場印加手段とを備えたホローカソード型イオン源。2. A hollow cathode main body for introducing at least a discharge maintaining gas out of a discharge maintaining gas and a metal vapor from one end side, generating ions by discharge, and discharging ions from the other end side, and the hollow cathode main body. An anode provided on the other end of the hollow cathode through a multi-stage insulator, and having an ion extraction port for extracting ions flowing out of the hollow cathode main body in the axial direction of the hollow cathode main body; and an anode provided around the hollow cathode main body, A cooling means for cooling the cathode body, and an electrode disposed between the other end of the hollow cathode body and the anode, each of which is disposed between the multi-stage insulators and electrically floated, There is an ion passage for flowing ions flowing out of the hollow cathode main body in the axial direction of the hollow cathode main body and leading to the ion outlet of the anode. Multistage a floating electrode, the hollow cathode body, an anode and hollow cathode ion source with the axial direction of the hollow cathode body and a magnetic field applying means for applying a magnetic field by an external to the assembly of the multistage floating electrode that.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP63022065A JP2720971B2 (en) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Hollow cathode ion source |
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|---|---|---|---|
| JP63022065A JP2720971B2 (en) | 1988-02-03 | 1988-02-03 | Hollow cathode ion source |
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-
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- 1988-02-03 JP JP63022065A patent/JP2720971B2/en not_active Expired - Fee Related
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