JP2801096B2 - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JP2801096B2 JP2801096B2 JP3294203A JP29420391A JP2801096B2 JP 2801096 B2 JP2801096 B2 JP 2801096B2 JP 3294203 A JP3294203 A JP 3294203A JP 29420391 A JP29420391 A JP 29420391A JP 2801096 B2 JP2801096 B2 JP 2801096B2
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- JP
- Japan
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- ion source
- plasma chamber
- gas
- inlet
- microwave
- 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
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 18
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 22
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 4
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン源に関し、特
に、真空系の高コンダクタンスと高磁場の両者を同時に
得るための新規な改良に関する。
に、真空系の高コンダクタンスと高磁場の両者を同時に
得るための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のイオン源
としては、例えば、１９８８年１２月発行の理化学研究
所報告、第６４巻、第４号の第１４３頁に開示されたＥ
ＣＲ多価イオン源を図３に挙げることができる。すなわ
ち、図３において符号１で示されるものは、磁石２及び
コイル３により包囲され、プラズマチャンバ４を有する
プラズマ容器であり、このプラズマ容器１の先端部１ａ
にはイオンを引出すためのイオン引出し電極５が設けら
れている。
としては、例えば、１９８８年１２月発行の理化学研究
所報告、第６４巻、第４号の第１４３頁に開示されたＥ
ＣＲ多価イオン源を図３に挙げることができる。すなわ
ち、図３において符号１で示されるものは、磁石２及び
コイル３により包囲され、プラズマチャンバ４を有する
プラズマ容器であり、このプラズマ容器１の先端部１ａ
にはイオンを引出すためのイオン引出し電極５が設けら
れている。
【０００３】前記プラズマ容器１の後端部１ｂには延長
筒体６が設けられ、この延長筒体６には、前記プラズマ
チャンバ４を高真空下に保つための真空ポンプ７及びマ
イクロ波８を導入するためのマイクロ波導入管９が接続
されている。前記延長筒体６内には、前記プラズマチャ
ンバ４内へのガス１０を案内するためのガス導入管１１
が同軸配設されている。
筒体６が設けられ、この延長筒体６には、前記プラズマ
チャンバ４を高真空下に保つための真空ポンプ７及びマ
イクロ波８を導入するためのマイクロ波導入管９が接続
されている。前記延長筒体６内には、前記プラズマチャ
ンバ４内へのガス１０を案内するためのガス導入管１１
が同軸配設されている。
【０００４】また、前記磁石２の周囲に形成された冷水
ジャケット１２には、冷却水入口１３が設けられ、この
冷水ジャケット１２の冷却水出口１４は前記延長筒体６
の外周位置に配設されている。
ジャケット１２には、冷却水入口１３が設けられ、この
冷水ジャケット１２の冷却水出口１４は前記延長筒体６
の外周位置に配設されている。
【０００５】次に、前述の構成において、コイル３を励
磁し、真空ポンプ７にてプラズマチャンバ４内を例えば
１０-6Torrの真空状態下とした後、マイクロ波８及びガ
ス１０をプラズマチャンバ４内に供給すると、プラズマ
が生成すると共に、ガスがイオン化され、イオン引出し
電極５を介してイオンを外部に導出することができる。
磁し、真空ポンプ７にてプラズマチャンバ４内を例えば
１０-6Torrの真空状態下とした後、マイクロ波８及びガ
ス１０をプラズマチャンバ４内に供給すると、プラズマ
が生成すると共に、ガスがイオン化され、イオン引出し
電極５を介してイオンを外部に導出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン源は、以
上のように構成されていたため、次のような課題が存在
していた。すなわち、図３の従来構成において、プラズ
マチャンバ４の入口４ａは細径化されていると共に、こ
の入口４ａの外周に磁性体４Ａが配設され、高磁場を得
るために真空系のコンダクタンスが低下していた。ま
た、逆に、このコンダクタンスを高くすると、磁気抵抗
が増加し、高磁場を得ることが困難であった。従って、
この高コンダクタンスと高磁場とは相反するものとな
り、両者を両立させることは不可能であった。
上のように構成されていたため、次のような課題が存在
していた。すなわち、図３の従来構成において、プラズ
マチャンバ４の入口４ａは細径化されていると共に、こ
の入口４ａの外周に磁性体４Ａが配設され、高磁場を得
るために真空系のコンダクタンスが低下していた。ま
た、逆に、このコンダクタンスを高くすると、磁気抵抗
が増加し、高磁場を得ることが困難であった。従って、
この高コンダクタンスと高磁場とは相反するものとな
り、両者を両立させることは不可能であった。
【０００７】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、真空系の高コンダクタンス
と高磁場の両者を同時に得るようにしたイオン源を提供
することを目的とする。
めになされたもので、特に、真空系の高コンダクタンス
と高磁場の両者を同時に得るようにしたイオン源を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるイオン源
は、磁場中のプラズマチャンバ内にマイクロ波及びガス
を供給し、このガスを前記プラズマチャンバ内でイオン
化して得られたイオンを外部に導出するようにしたイオ
ン源において、前記プラズマチャンバの入口に設けられ
た複数の強磁性体片と、前記各強磁性体片間に形成され
た複数の真空排気通路と、前記入口に接続された真空ポ
ンプとを備えた構成である。
は、磁場中のプラズマチャンバ内にマイクロ波及びガス
を供給し、このガスを前記プラズマチャンバ内でイオン
化して得られたイオンを外部に導出するようにしたイオ
ン源において、前記プラズマチャンバの入口に設けられ
た複数の強磁性体片と、前記各強磁性体片間に形成され
た複数の真空排気通路と、前記入口に接続された真空ポ
ンプとを備えた構成である。
【０００９】さらに詳細には、前記入口の軸心位置に
は、前記ガスを導入するためのガス導入管が配設されて
いる構成である。
は、前記ガスを導入するためのガス導入管が配設されて
いる構成である。
【００１０】さらに詳細には、前記真空排気通路には、
前記マイクロ波を導入するためのマイクロ波導波管が配
設されている構成である。
前記マイクロ波を導入するためのマイクロ波導波管が配
設されている構成である。
【００１１】
【作用】本発明によるイオン源においては、プラズマチ
ャンバの入口部に複数の強磁性体片が設けられ、各強磁
性体片間に複数の真空排気通路が設けられているため、
この入口部の内部の横断面は、強磁性体片と真空排気通
路が交互に円周状に配設されており、そのために、各強
磁性体片によって磁気抵抗を減少させて高磁場を得るこ
とができると共に、各真空排気通路により真空系の高コ
ンダクタンスを得ることができる。従って、高磁場と高
コンダクタンスの両者を両立させることができる。
ャンバの入口部に複数の強磁性体片が設けられ、各強磁
性体片間に複数の真空排気通路が設けられているため、
この入口部の内部の横断面は、強磁性体片と真空排気通
路が交互に円周状に配設されており、そのために、各強
磁性体片によって磁気抵抗を減少させて高磁場を得るこ
とができると共に、各真空排気通路により真空系の高コ
ンダクタンスを得ることができる。従って、高磁場と高
コンダクタンスの両者を両立させることができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面と共に本発明によるイオン源の好
適な実施例について詳細に説明する。なお、従来例と同
一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。図１
及び図２は、本発明によるイオン源を示すためのもの
で、図１は断面図、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図
である。
適な実施例について詳細に説明する。なお、従来例と同
一又は同等部分には、同一符号を用いて説明する。図１
及び図２は、本発明によるイオン源を示すためのもの
で、図１は断面図、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図
である。
【００１３】図１及び図２において符号１で示されるも
のは、磁石２、コイル３及びヨーク３Ａにより包囲さ
れ、磁場下のプラズマチャンバ４を有するプラズマ容器
であり、このプラズマ容器１の先端部１ａにはイオンを
引出すためのイオン引出し電極５が設けられている。
のは、磁石２、コイル３及びヨーク３Ａにより包囲さ
れ、磁場下のプラズマチャンバ４を有するプラズマ容器
であり、このプラズマ容器１の先端部１ａにはイオンを
引出すためのイオン引出し電極５が設けられている。
【００１４】前記プラズマ容器１の後端部１ｂには、筒
体からなる入口部６が設けられ、この入口部６の内壁６
ａには、図２で示すように、３個の長手形状の断面ほぼ
扇形をなす強磁性体片４Ａが設けられ、各強磁性体片４
Ａ間には断面ほぼ扇形をなす３個の真空排気通路４Ｂが
形成されている。
体からなる入口部６が設けられ、この入口部６の内壁６
ａには、図２で示すように、３個の長手形状の断面ほぼ
扇形をなす強磁性体片４Ａが設けられ、各強磁性体片４
Ａ間には断面ほぼ扇形をなす３個の真空排気通路４Ｂが
形成されている。
【００１５】前記各強磁性体片４Ａ及び真空排気通路４
Ｂは、前記入口部６の軸方向に沿って形成されており、
その軸心位置には、ガス１０を導入するためのガス導入
管１１が配設されている。また、前記入口部６には、真
空ポンプ７が接続されている。
Ｂは、前記入口部６の軸方向に沿って形成されており、
その軸心位置には、ガス１０を導入するためのガス導入
管１１が配設されている。また、前記入口部６には、真
空ポンプ７が接続されている。
【００１６】前記プラズマ容器１のほぼ中央位置には、
マイクロ波源２０からのマイクロ波８を導入するための
マイクロ波導波管８Ａが設けられており、このマイクロ
波はプラズマチャンバ４内に供給される。なお、このマ
イクロ波導波管８Ａは、この図１に示す構成に限らず、
例えば、図２で示す真空排気通路４Ｂ内に配設すること
もできる。
マイクロ波源２０からのマイクロ波８を導入するための
マイクロ波導波管８Ａが設けられており、このマイクロ
波はプラズマチャンバ４内に供給される。なお、このマ
イクロ波導波管８Ａは、この図１に示す構成に限らず、
例えば、図２で示す真空排気通路４Ｂ内に配設すること
もできる。
【００１７】前記プラズマ容器１と前記引出し電極５の
保持筒体２１間は、絶縁体２２を介して接続されてお
り、この保持筒体２１には、イオンビーム２３を引出す
ための導出管２４が接続されていると共に、前記真空ポ
ンプと保持筒体２１間には高圧引出し電源２５が接続さ
れている。
保持筒体２１間は、絶縁体２２を介して接続されてお
り、この保持筒体２１には、イオンビーム２３を引出す
ための導出管２４が接続されていると共に、前記真空ポ
ンプと保持筒体２１間には高圧引出し電源２５が接続さ
れている。
【００１８】次に、前述の構成において、コイル３を励
磁し、真空ポンプ７にて磁場中のプラズマチャンバ４内
を例えば１０-6Torrの真空状態下とした後、マイクロ波
８及びガス１０をプラズマチャンバ４内に供給すると、
プラズマが生成すると共に、ガス１０がイオン化され、
イオン引出し電極５を介してイオンを外部に導出するこ
とができる。
磁し、真空ポンプ７にて磁場中のプラズマチャンバ４内
を例えば１０-6Torrの真空状態下とした後、マイクロ波
８及びガス１０をプラズマチャンバ４内に供給すると、
プラズマが生成すると共に、ガス１０がイオン化され、
イオン引出し電極５を介してイオンを外部に導出するこ
とができる。
【００１９】また、プラズマチャンバ４の入口部６に複
数の強磁性体片４Ａが真空排気通路４Ｂ間に交互に設け
られているため、各強磁性体片４Ａによって磁気抵抗を
減少させて高磁場を得ることができると共に、各真空排
気通路４Ｂにより真空系の高コンダクタンスを得ること
ができる。従って、入口部６に強磁性体片４Ａが配設さ
れているにも拘わらず、高磁場と高コンダクタンスの両
者を両立させることができる。
数の強磁性体片４Ａが真空排気通路４Ｂ間に交互に設け
られているため、各強磁性体片４Ａによって磁気抵抗を
減少させて高磁場を得ることができると共に、各真空排
気通路４Ｂにより真空系の高コンダクタンスを得ること
ができる。従って、入口部６に強磁性体片４Ａが配設さ
れているにも拘わらず、高磁場と高コンダクタンスの両
者を両立させることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によるイオン源は、以上のように
構成されているため、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、プラズマチャンバ入口部に複数の強磁性
体片が設けられ、各強磁性体片間に複数の真空排気通路
が設けられているため、各強磁性体片によって磁気抵抗
を減少させて高磁場を得ると共に、各真空排気通路によ
り真空系の高コンダクタンスを得ることができる。従っ
て、高磁場と高コンダクタンスの両者を両立させること
ができる。
構成されているため、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、プラズマチャンバ入口部に複数の強磁性
体片が設けられ、各強磁性体片間に複数の真空排気通路
が設けられているため、各強磁性体片によって磁気抵抗
を減少させて高磁場を得ると共に、各真空排気通路によ
り真空系の高コンダクタンスを得ることができる。従っ
て、高磁場と高コンダクタンスの両者を両立させること
ができる。
【図１】本発明によるイオン源を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【図３】従来のイオン源を示す断面図である。
４ プラズマチャンバ ４Ａ 強磁性体片 ４Ｂ 真空排気通路 ６ 入口部 ８ マイクロ波 ８Ａ マイクロ波導波管 １０ ガス １１ ガス導入管
Claims (3)
- 【請求項１】 磁場中のプラズマチャンバ(4)内にマイ
クロ波(8)及びガス(10)を供給し、このガス(10)を前記
プラズマチャンバ(4)内でイオン化して得られたイオン
を外部に導出するようにしたイオン源において、前記プ
ラズマチャンバ(4)の入口部(6)に設けられた複数の強磁
性体片(4A)と、前記各強磁性体片(4A)間に形成された複
数の真空排気通路(4B)と、前記入口部(6)に接続された
真空ポンプ(7)とを備えたことを特徴とするイオン源。 - 【請求項２】 前記入口部(6)の軸心位置には、前記ガ
ス(10)を導入するためのガス導入管(11)が配設されてい
る構成としたことを特徴とする請求項１記載のイオン
源。 - 【請求項３】 前記真空排気通路(4B)には、前記マイク
ロ波(8)を導入するためのマイクロ波導波管(8A)が配設
されている構成としたことを特徴とする請求項１又は２
記載のイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294203A JP2801096B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3294203A JP2801096B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135705A JPH05135705A (ja) | 1993-06-01 |
| JP2801096B2 true JP2801096B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17804660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3294203A Expired - Lifetime JP2801096B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801096B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3294203A patent/JP2801096B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05135705A (ja) | 1993-06-01 |
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