JP2741068B2 - イオン源 - Google Patents
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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、イオン源に関する。
（従来の技術） 一般に、フィラメント装置は、例えば電界を作用させ
ることにより所定のガスをプラズマ化して所望のイオン
を発生させるイオン源の陰極等として利用されている。
ることにより所定のガスをプラズマ化して所望のイオン
を発生させるイオン源の陰極等として利用されている。
このようなフィラメント装置では、発生させたプラズ
マ中のイオンによるスパッタリングにより陰極部分が消
耗してしまう。このため、フィラメント装置は、材質例
えばタングステン等からなり、陰極として作用する針金
状のフィラメント本体と、このフィラメント本体の端部
を例えば螺子止め等により着脱自在に保持する保持機構
とを備え、特に消耗の激しいフィラメント本体のみを交
換可能に構成されたものが多い。
マ中のイオンによるスパッタリングにより陰極部分が消
耗してしまう。このため、フィラメント装置は、材質例
えばタングステン等からなり、陰極として作用する針金
状のフィラメント本体と、このフィラメント本体の端部
を例えば螺子止め等により着脱自在に保持する保持機構
とを備え、特に消耗の激しいフィラメント本体のみを交
換可能に構成されたものが多い。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のフィラメント装置、例
えばイオン注入装置のイオン源に用いられているフィラ
メント装置では、フィラメント本体の消耗が激しく、そ
の交換頻度も著しく高い。
えばイオン注入装置のイオン源に用いられているフィラ
メント装置では、フィラメント本体の消耗が激しく、そ
の交換頻度も著しく高い。
このため、フィラメント本体の交換作業性を向上さ
せ、フィラメント本体の交換作業を短時間で確実に実行
可能として、交換作業に伴なうダウンタイムの低減、処
理再現性および信頼性の向上を図ることが望まれてい
た。
せ、フィラメント本体の交換作業を短時間で確実に実行
可能として、交換作業に伴なうダウンタイムの低減、処
理再現性および信頼性の向上を図ることが望まれてい
た。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、フィラメント本体を容易かつ確実に所定位置に固定
することができ、交換作業に伴なうダウンタイムの低
減、処理再現性および信頼性の向上を図ることのできる
イオン源を提供しようとするものである。
で、フィラメント本体を容易かつ確実に所定位置に固定
することができ、交換作業に伴なうダウンタイムの低
減、処理再現性および信頼性の向上を図ることのできる
イオン源を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち、本発明のイオン源は、電子発生室内に設け
られたフィラメント装置によって放電を生じさせてプラ
ズマを発生させ、このプラズマ中から電子を引き出して
イオン生成室内に導入した原料ガスに照射して所望のイ
オンを発生させるイオン源であって、 前記フィラメント装置は、フィラメント本体と、この
フィラメント本体の端部を着脱自在に保持する保持機構
とを備え、 前記保持機構は、端部に切割を有するフィラメント本
体保持孔が設けられ、このフィラメント本体保持孔の外
側に円錐テーパ面を形成されたフィラメントクランプ部
と、前記円錐テーパ面を周囲から押圧する如く前記フィ
ラメントクランプ部と嵌合可能に構成されたクランプホ
ルダ部とを具備し、 前記フィラメントクランプ部は、前記電子発生室に着
脱自在に支持された支持部材に設けられた透孔に貫設さ
れ、前記フィラメント本体保持孔とは反対側の端部に設
けられた螺子部に螺子を締め付けることにより、前記円
錐テーパ面を前記クランプホルダ部に押圧させて前記フ
ィラメント本体保持孔内の前記フィラメント本体の端部
を押圧支持しつつ当該支持部材に固定されることを特徴
とする。
られたフィラメント装置によって放電を生じさせてプラ
ズマを発生させ、このプラズマ中から電子を引き出して
イオン生成室内に導入した原料ガスに照射して所望のイ
オンを発生させるイオン源であって、 前記フィラメント装置は、フィラメント本体と、この
フィラメント本体の端部を着脱自在に保持する保持機構
とを備え、 前記保持機構は、端部に切割を有するフィラメント本
体保持孔が設けられ、このフィラメント本体保持孔の外
側に円錐テーパ面を形成されたフィラメントクランプ部
と、前記円錐テーパ面を周囲から押圧する如く前記フィ
ラメントクランプ部と嵌合可能に構成されたクランプホ
ルダ部とを具備し、 前記フィラメントクランプ部は、前記電子発生室に着
脱自在に支持された支持部材に設けられた透孔に貫設さ
れ、前記フィラメント本体保持孔とは反対側の端部に設
けられた螺子部に螺子を締め付けることにより、前記円
錐テーパ面を前記クランプホルダ部に押圧させて前記フ
ィラメント本体保持孔内の前記フィラメント本体の端部
を押圧支持しつつ当該支持部材に固定されることを特徴
とする。
（作用） 上記構成の本発明のイオン源では、フィラメントクラ
ンプ部に切割を設け、この切割にフィラメント本体の端
部を挿入し、上記切割を締付けることによりフィラメン
ト本体を固定し、取り外しに際しては切割を緩めて取り
外すことができるようにしたものである。
ンプ部に切割を設け、この切割にフィラメント本体の端
部を挿入し、上記切割を締付けることによりフィラメン
ト本体を固定し、取り外しに際しては切割を緩めて取り
外すことができるようにしたものである。
したがって、フィラメント本体の交換作業に伴なうダ
ウンタイムの低減、処理再現性および信頼性の向上を図
ることができる。
ウンタイムの低減、処理再現性および信頼性の向上を図
ることができる。
（実施例） 以下、本発明を電子ビーム励起イオン源のフィラメン
ト装置に適用した一実施例を図面を参照して説明する。
ト装置に適用した一実施例を図面を参照して説明する。
フィラメント装置１には、例えばＵ字状に形成された
高融点材料、例えばタングステンからなるフィラメント
本体３が設けられており、このフィラメント本体３の両
側端部は、保持機構４によって保持されている。
高融点材料、例えばタングステンからなるフィラメント
本体３が設けられており、このフィラメント本体３の両
側端部は、保持機構４によって保持されている。
上記保持機構４には、材質例えばタンタル等から棒状
に形成され、第２図にも示すように、一端に切割５例え
ば十字状の切割を有するフィラメント本体保持孔６が穿
設されたフィラメントクランプ部７が設けられている。
また、このフィラメントクランプ部７のフィラメント本
体保持孔６の外側には、円錐テーパ面８が形成されてお
り、反対側の端部には、螺子溝９が形成されている。な
お、上記切割５は十字状に限らず例えば一状（２分割）
Ｘ状、＊状等適宜必要に応じて選択される。
に形成され、第２図にも示すように、一端に切割５例え
ば十字状の切割を有するフィラメント本体保持孔６が穿
設されたフィラメントクランプ部７が設けられている。
また、このフィラメントクランプ部７のフィラメント本
体保持孔６の外側には、円錐テーパ面８が形成されてお
り、反対側の端部には、螺子溝９が形成されている。な
お、上記切割５は十字状に限らず例えば一状（２分割）
Ｘ状、＊状等適宜必要に応じて選択される。
このフィラメントクランプ部７は、材質例えばタンタ
ル等から環状に構成され内側にテーパ面10を形成された
クランプホルダ部11に嵌合されており、さらに、材質例
えばSi3N4、BN等からなる絶縁性板12に所定間隔を設け
て穿設された透孔13を貫通する如く配置され、ワッシャ
14を介してナット15によって絶縁性板12に固定されてい
る。
ル等から環状に構成され内側にテーパ面10を形成された
クランプホルダ部11に嵌合されており、さらに、材質例
えばSi3N4、BN等からなる絶縁性板12に所定間隔を設け
て穿設された透孔13を貫通する如く配置され、ワッシャ
14を介してナット15によって絶縁性板12に固定されてい
る。
すなわち、上記保持機構４は、フィラメントクランプ
部７のフィラメント本体保持孔６にフィラメント本体３
の端部を挿入し、この後フィラメントクランプ部７の他
端側のナット15を締付けることにより、フィラメント本
体３を所定位置に確実に保持することができるよう構成
されている。つまり、ナット15の締付けにより、フィラ
メントクランプ部７の円錐テーパ面８が、クランプホル
ダ部11のテーパ面10によって押圧された状態となり、切
割５を有するフィラメント本体保持孔６が小径となる如
く僅かに変形してフィラメント本体３の端部を把持す
る。
部７のフィラメント本体保持孔６にフィラメント本体３
の端部を挿入し、この後フィラメントクランプ部７の他
端側のナット15を締付けることにより、フィラメント本
体３を所定位置に確実に保持することができるよう構成
されている。つまり、ナット15の締付けにより、フィラ
メントクランプ部７の円錐テーパ面８が、クランプホル
ダ部11のテーパ面10によって押圧された状態となり、切
割５を有するフィラメント本体保持孔６が小径となる如
く僅かに変形してフィラメント本体３の端部を把持す
る。
上記構成のフィラメント装置１は、第３図に示すよう
に、電子ビーム励起イオン源の電子発生室21に設けられ
る。
に、電子ビーム励起イオン源の電子発生室21に設けられ
る。
すなわち、電子発生室21は、導電性高融点材料例えば
モリブデンから各辺の長さが例えば数センチ程度の矩形
容器状に形成されており、その１側面には、開口部が設
けられている。そして、この開口部を閉塞する如く前述
した絶縁性板12がを配置することにより、電子発生室１
が気密に構成されるとともに、Ｕ字状に形成されたフィ
ラメント本体３が、電子発生室21内に突出する如く設け
られる。
モリブデンから各辺の長さが例えば数センチ程度の矩形
容器状に形成されており、その１側面には、開口部が設
けられている。そして、この開口部を閉塞する如く前述
した絶縁性板12がを配置することにより、電子発生室１
が気密に構成されるとともに、Ｕ字状に形成されたフィ
ラメント本体３が、電子発生室21内に突出する如く設け
られる。
また、電子発生室21の上部には、放電用ガスを導入す
るための放電用ガス導入孔22が設けられており、電子発
生室21の下部には、電子発生室21内のプラズマ中から電
子を引き出すための円孔23が設けられている。さらに、
電子発生室21の下部には、円孔23に連続して隘路24を形
成する如く、絶縁性部材25が設けられており、絶縁性部
材25には、多数の透孔26を有する多孔電極27が、接続さ
れている。
るための放電用ガス導入孔22が設けられており、電子発
生室21の下部には、電子発生室21内のプラズマ中から電
子を引き出すための円孔23が設けられている。さらに、
電子発生室21の下部には、円孔23に連続して隘路24を形
成する如く、絶縁性部材25が設けられており、絶縁性部
材25には、多数の透孔26を有する多孔電極27が、接続さ
れている。
また、上記多孔電極27の下部には、絶縁性部材28を介
してイオン生成室29が接続されている。このイオン生成
室29の底部には、絶縁性部材30を介し、このイオン生成
室29の側壁部とは電気的に隔離された状態で底板31が固
定されており、電子の照射によりこの底板31が帯電し、
電子を反射するよう構成されている。
してイオン生成室29が接続されている。このイオン生成
室29の底部には、絶縁性部材30を介し、このイオン生成
室29の側壁部とは電気的に隔離された状態で底板31が固
定されており、電子の照射によりこの底板31が帯電し、
電子を反射するよう構成されている。
また、上記イオン生成室29の側面には、所望の原料ガ
スを導入するための原料ガス導入口32が設けられてお
り、この原料ガス導入口32に対向する如く、イオン引き
出し用スリット33が設けられている。
スを導入するための原料ガス導入口32が設けられてお
り、この原料ガス導入口32に対向する如く、イオン引き
出し用スリット33が設けられている。
なお、フィラメント本体３は、放電用ガス導入孔22と
円孔23とを結ぶ線上に位置しないよう配設されており、
円孔23から逆流したイオンがフィラメント本体３に到達
しにくくして逆流したイオンによりフィラメント本体３
がスパッタリングされ、消耗することを抑制するよう構
成されている。
円孔23とを結ぶ線上に位置しないよう配設されており、
円孔23から逆流したイオンがフィラメント本体３に到達
しにくくして逆流したイオンによりフィラメント本体３
がスパッタリングされ、消耗することを抑制するよう構
成されている。
上記構成の電子ビーム励起イオン源で、図示しない磁
場生成手段により、図示矢印Bzの如く垂直方向に電子を
ガイドするための磁場を印加し、フィラメント本体３に
フィラメント電圧Vf、フィラメント本体３に対して抵抗
Ｒを介して電子発生室21に放電電圧Vd、多孔電極27に放
電電圧Vd、多孔電極27とイオン生成室29との間に加速電
圧Vaをそれぞれ印加する。
場生成手段により、図示矢印Bzの如く垂直方向に電子を
ガイドするための磁場を印加し、フィラメント本体３に
フィラメント電圧Vf、フィラメント本体３に対して抵抗
Ｒを介して電子発生室21に放電電圧Vd、多孔電極27に放
電電圧Vd、多孔電極27とイオン生成室29との間に加速電
圧Vaをそれぞれ印加する。
そして、放電用ガス導入孔22から電子発生室21内に、
放電用ガス例えばアルゴンガスを導入し、放電電圧Vdに
より放電を生じさせ、プラズマを発生させる。すると、
このプラズマ中の電子は、加速電圧Vaにより、円孔23、
隘路24、多孔電極27の透孔26を通過してイオン生成室29
内に引き出される。
放電用ガス例えばアルゴンガスを導入し、放電電圧Vdに
より放電を生じさせ、プラズマを発生させる。すると、
このプラズマ中の電子は、加速電圧Vaにより、円孔23、
隘路24、多孔電極27の透孔26を通過してイオン生成室29
内に引き出される。
なお、この時プラズマ中のイオンが、負電位であるフ
ィラメント本体３に衝突し、フィラメント本体３がスパ
ッタリングされ消耗する。
ィラメント本体３に衝突し、フィラメント本体３がスパ
ッタリングされ消耗する。
一方、イオン生成室29内には、原料ガス導入口32から
予め所定の原料ガス例えばBF3を導入しておき、このイ
オン生成室29内を所定圧力例えば0.001〜0.02Torrの原
料ガス雰囲気としておく。
予め所定の原料ガス例えばBF3を導入しておき、このイ
オン生成室29内を所定圧力例えば0.001〜0.02Torrの原
料ガス雰囲気としておく。
したがって、イオン生成室29内に流入した電子は、加
速電界により加速され、BF3と衝突し、濃いプラズマを
発生させる。そして、イオン引き出し用スリット33によ
り、このプラズマ中からイオンを引き出し、例えばこの
イオンを加速し所望のイオンビームとして半導体ウエハ
へのイオン注入等に用いる。
速電界により加速され、BF3と衝突し、濃いプラズマを
発生させる。そして、イオン引き出し用スリット33によ
り、このプラズマ中からイオンを引き出し、例えばこの
イオンを加速し所望のイオンビームとして半導体ウエハ
へのイオン注入等に用いる。
また、前述のようにプラズマ中のイオンの作用により
フィラメント本体３がスパッタリングされ、消耗した場
合は、まず、電子発生室21から絶縁性板12を取り外し、
保持機構４のナット15を緩めて消耗したフィラメント本
体３をフィラメントクランプ部７から取り外す。そし
て、交換用のフィラメント本体３の両側端部をフィラメ
ント本体保持孔６内に挿入し、ナット15を締付けること
により、フィラメント本体３を固定し、再び絶縁性板12
を電子発生室21に固定する。
フィラメント本体３がスパッタリングされ、消耗した場
合は、まず、電子発生室21から絶縁性板12を取り外し、
保持機構４のナット15を緩めて消耗したフィラメント本
体３をフィラメントクランプ部７から取り外す。そし
て、交換用のフィラメント本体３の両側端部をフィラメ
ント本体保持孔６内に挿入し、ナット15を締付けること
により、フィラメント本体３を固定し、再び絶縁性板12
を電子発生室21に固定する。
したがって、フィラメント本体３を容易かつ短時間で
交換することができ、フィラメント本体３の交換作業に
伴なうダウンタイムを低減して処理効率の向上を図るこ
とができる。また、フィラメント本体３を確実に所定位
置に固定することができるので、処理再現性および信頼
性の向上を図ることができる。
交換することができ、フィラメント本体３の交換作業に
伴なうダウンタイムを低減して処理効率の向上を図るこ
とができる。また、フィラメント本体３を確実に所定位
置に固定することができるので、処理再現性および信頼
性の向上を図ることができる。
なお、上記実施例では、本発明を電子ビーム励起イオ
ン源のフィラメント装置に適用した例について説明した
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、
例えばＸ線露光装置のＸ線源等フィラメント本体３の交
換を必要とするフィラメント装置であればどのようなも
のにでも適用することができることはもちろんである。
ン源のフィラメント装置に適用した例について説明した
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、
例えばＸ線露光装置のＸ線源等フィラメント本体３の交
換を必要とするフィラメント装置であればどのようなも
のにでも適用することができることはもちろんである。
［発明の効果］ 上述のように、本発明のイオン源によれば、フィラメ
ント本体を容易かつ確実に所定位置に固定することがで
き、交換作業に伴なうダウンタイムの低減、処理再現性
および信頼性の向上を図ることができる。
ント本体を容易かつ確実に所定位置に固定することがで
き、交換作業に伴なうダウンタイムの低減、処理再現性
および信頼性の向上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例のフィラメント装置の構成を
示す図、第２図は第１図のフィラメント装置のフィラメ
ントクランプ部を示す図、第３図は第１図のフィラメン
ト装置を配置した電子ビーム励起イオン源の構成を示す
切り欠き斜視図である。 １……フィラメント装置、３……フィラメント本体、４
……保持機構、５……切割、６……フィラメント本体保
持孔、７……フィラメントクランプ部、８……円錐テー
パ面、９……螺子溝、10……テーパ面、11……クランプ
ホルダ部、12……絶縁性板、13……透孔、14……ワッシ
ャ、15……ナット。
示す図、第２図は第１図のフィラメント装置のフィラメ
ントクランプ部を示す図、第３図は第１図のフィラメン
ト装置を配置した電子ビーム励起イオン源の構成を示す
切り欠き斜視図である。 １……フィラメント装置、３……フィラメント本体、４
……保持機構、５……切割、６……フィラメント本体保
持孔、７……フィラメントクランプ部、８……円錐テー
パ面、９……螺子溝、10……テーパ面、11……クランプ
ホルダ部、12……絶縁性板、13……透孔、14……ワッシ
ャ、15……ナット。
Claims (1)
- 【請求項１】電子発生室内に設けられたフィラメント装
置によって放電を生じさせてプラズマを発生させ、この
プラズマ中から電子を引き出してイオン生成室内に導入
した原料ガスに照射して所望のイオンを発生させるイオ
ン源であって、 前記フィラメント装置は、フィラメント本体と、このフ
ィラメント本体の端部を着脱自在に保持する保持機構と
を備え、 前記保持機構は、端部に切割を有するフィラメント本体
保持孔が設けられ、このフィラメント本体保持孔の外側
に円錐テーパ面を形成されたフィラメントクランプ部
と、前記円錐テーパ面を周囲から押圧する如く前記フィ
ラメントクランプ部と嵌合可能に構成されたクランプホ
ルダ部とを具備し、 前記フィラメントクランプ部は、前記電子発生室に着脱
自在に支持された支持部材に設けられた透孔に貫設さ
れ、前記フィラメント本体保持孔とは反対側の端部に設
けられた螺子部に螺子を締め付けることにより、前記円
錐テーパ面を前記クランプホルダ部に押圧させて前記フ
ィラメント本体保持孔内の前記フィラメント本体の端部
を押圧支持しつつ当該支持部材に固定されることを特徴
とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148766A JP2741068B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1148766A JP2741068B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315138A JPH0315138A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2741068B2 true JP2741068B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=15460174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1148766A Expired - Lifetime JP2741068B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741068B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8028653B2 (en) | 2007-12-06 | 2011-10-04 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | System, method and apparatus for filament and support used in plasma-enhanced chemical vapor deposition for reducing carbon voids on media disks in disk drives |
| WO2011014165A1 (en) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Otis Elelvator Company | Rope sway mitigation via rope tension adjustment |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172461A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | Nec Corp | 専用プロセツサ |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP1148766A patent/JP2741068B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0315138A (ja) | 1991-01-23 |
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