JP3397974B2 - 電子銃 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃に関し、特
に半導体基板にイオン注入する際に半導体基板の帯電を
中和するためにイオン注入装置に設ける電子銃の帯電中
和用フィラメントの寿命延長を図る技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の電子銃は、図５に示すよ
うに電子を放射する例えばタングステン製のフィラメン
ト１と、該フィラメント１をその先端部で固定して支持
するタンタル製の支持棒２とから成るフィラメント本体
３と、該フィラメント本体３を図６に示すように前記支
持棒２の外周部をその凹部から成る挟持部４で上下から
包み込む形で挟持して電子銃本体ベース５に取り付ける
一対の絶縁体としてのインシュレータ６、７と、該イン
シュレータ６、７で挟持された支持棒２のうち両端の長
い２本にロック機構８を介して固定された例えばアルミ
ニウム製の一対のフィードスルー９、１０を電極とし
て、その一部である電極部９Ａ、１０Ａに図示しない電
源が接続されることで、電源がＯＮされて前記フィラメ
ント１が発熱されて電子が放射され、その電子によって
イオン注入時の半導体基板上の帯電が中和される。 【０００３】尚、このような電子銃は、例えば特開平６
−３２５６８６号に開示されたものがある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前述したように、従
来、フィラメント１を支持する支持棒２を一対のインシ
ュレータ６、７で挟持し、更に、図６に示すように支持
棒２が固定された前記フィードスルー９、１０が電子銃
本体ベース５に固定され電子銃本体ベース５とフィード
スルー９、１０を絶縁するガイシ１１にフィードスルー
９、１０がネジ１２止め固定されている。 【０００５】また、図５に示すように支持棒２は円柱状
を為しており、前記インシュレータ６、７の挟持部４で
挟持される部分の支持棒２の断面は、丸形形状である。
そのため、フィラメント１が通電して発熱することで、
この熱が前記支持棒２を介してフィードスルー９、１０
に伝導し、該フィードスルー９、１０が熱膨張した場合
に、フィードスルー９、１０の他端は前述したようにガ
イシ１１を介して電子銃本体ベース５に固定されている
ため、この熱膨張による応力が支持棒２の固定部側に加
わることになり、該支持棒２が前記インシュレータ６、
７の挟持部４内で回転したり、また応力により支持棒２
が押されて挟持部４内で該支持棒２が前後に摺動したり
して、フィラメント１の変形が発生し、その変形により
フィラメント切れが発生することで、フィラメント寿命
が本来のフィラメント寿命より短くなるという問題があ
った。 【０００６】従って、本発明ではフィラメントが通電
し、フィードスルーが熱膨張したとしても、支持棒に加
わる応力を抑制して、フィラメントの変形の発生を防止
して、フィラメント寿命の延長を図ることを目的とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は電子を
放射するフィラメント２１と、該フィラメント２１を支
持する複数の支持棒２２と、一端部に前記支持棒２２の
うち両端の支持棒２２を固定し、他端部が電子銃本体ベ
ース５に固定されると共に電源に接続される一対のフィ
ードスルー９、１０と、該フィードスルー９、１０に固
定された前記支持棒２２の外周部をその挟持部４Ａで両
側から包み込む形で挟持し前記フィラメント２１を電子
銃本体ベース５に取り付ける一対のインシュレータ６、
７とを備えた電子銃において、前記一対のインシュレー
タ６、７の挟持部４Ａでその外周部が包み込まれる前記
支持棒２２の外周部に少なくとも平面部を形成すること
で、前記フィードスルー９、１０の熱膨張による応力に
より支持棒２２の前記インシュレータ６、７の挟持部４
Ａ内での回転を防止するものである。 【０００８】また、前記一対のインシュレータ６、７の
挟持部４Ａで挟持される前記支持棒２２は、前記挟持部
４Ａがその切り欠き２４、２５に嵌合するようにして挟
持されることで、前記挟持部４Ａ内での摺動を防止する
ものである。更に、前記フィードスルー９、１０に熱膨
張が発生した際に、当該フィードスルー９、１０が前記
電子銃本体ベース５から離れる方向に移動することで、
該フィードスルー９、１０の熱膨張による応力が支持棒
２２に加わらないようにしたものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の電子銃の一実施の
形態について説明する。尚、電子銃本体は、従来技術で
説明したものと同等であり、説明を省略し、フィラメン
トを支持する支持棒の形状について説明する。図１にお
いて、２３は電子を放射する例えばタングステン製のフ
ィラメント２１と、該フィラメント２１をその先端部で
固定して支持するタンタル製の支持棒２２とから成るフ
ィラメント本体で、該フィラメント本体２３を図２に示
す電子銃本体ベース５に取り付ける。 【００１０】以下、前記フィラメント本体２３を電子銃
本体ベース５への取り付け方は、従来技術の項目で説明
したように、先ず、図２に示すように前記フィラメント
本体２３を一対の絶縁体としてのインシュレータ６、７
でその支持棒２２の外周部をその凹部から成る挟持部４
Ａで上下から包み込む形で挟持した状態（上部のインシ
ュレータ６を図２に示す矢印方向に移動させて、図示し
ないロック機構で固定する。）で、電子銃本体ベース５
に取り付け、更に、該インシュレータ６、７で挟持され
た支持棒２２のうち両端の長い２本の支持棒２２に電極
としての例えばアルミニウム製の一対のフィールドスル
ー９、１０がロック機構８を介して固定され、その一部
である電極部９Ａ、１０Ａに図示しない電源が接続され
ることで、電源がＯＮされて前記フィラメント２１が発
熱されて電子が放射され、その電子によってイオン注入
時の半導体基板上の帯電が中和される。 【００１１】以下、本発明の特徴であるフィラメント２
１の通電により前記フィードスルー９、１０に熱膨張が
発生した際の該フィードスルー９、１０の熱膨張による
応力により支持棒２２を介して前記フィラメント１１が
変形し、フィラメント切れが発生することを防止する機
構について説明する。図３は前記フィラメント２１が通
電していない初期状態でのフィールドスルー９、１０と
ガイシ３０との位置関係を示す断面図であり、前記ガイ
シ３０は前記電子銃本体ベース５とフィードスルー９、
１０とを絶縁するために該電子銃本体ベース５に固定さ
れており、該ガイシ３０を介して前記フィードスルー
９、１０が電子銃本体べース５にそれぞれ半固定状態で
固定されている。即ち、図３に示すように前記フィード
スルー９、１０とガイシ３０にはネジ穴３１が穿設され
ており、該ネジ穴３１を介してネジ３２止めされてい
る。このとき、ネジ３２の先端部はネジ山のない、いわ
ゆる位置合わせガイド３３的な構成となっており、従来
のようなガイシ１１にフィードスルー９、１０を完全に
ネジ１２止めする構造ではなく、前記ガイシ３０にフィ
ードスルー９、１０を位置合わせしている。従って、図
３に示すようにフィラメント電流ＯＦＦ時は、お互いに
接していたフィードスルー９、１０とガイシ３０とが、
フィラメント２１が通電され、フィードスルー９、１０
が熱膨張した際には、該フィードスルー９、１０が電子
銃本体ベース５から離れる方向（図４の矢印方向）に移
動することで、該フィードスルー９、１０の熱膨張によ
る応力が前記支持棒２２に加わることがなく、フィラメ
ント２１の変形が阻止でき、フィラメント切れの発生を
防止できる。 【００１２】また、前記支持棒２２の前記インシュレー
タ６、７の挟持部４Ａで挟持される部分は、図１に示す
ように少なくとも表裏両面に平面部を有する切り欠き２
４、２５が穿設されており、該切り欠き２４、２５が前
記挟持部４Ａに嵌合して挟持されるため、従来発生して
いたようなフィラメント２１が通電し、該フィラメント
２１が発熱することで、この熱が伝導したフィールドス
ルー９、１０が熱膨張して、この熱膨張による応力が前
記支持棒２２に加わったとしても、前記切り欠き２４、
２５の平面部により支持棒２２の回転が阻止され、しか
も前記インシュレータ６、７の挟持部４Ａの寸法を該切
り欠き２４、２５の寸法に揃えて形成してあるため、切
り欠き２４、２５とインシュレータ６、７とが嵌合し合
った状態で挟持されるため、挟持部４Ａ内での支持棒２
２の前後方向への摺動も阻止できるため、更に、フィラ
メント２１の変形が阻止でき、フィラメント切れの発生
が防止できる。 【００１３】本発明は、以上のような構成とすること
で、フィラメント通電時に発生するフィードスルーの熱
膨張により支持棒に加わる応力を抑制でき、フィラメン
ト寿命を例えば従来に比して１．５〜２倍に延長でき
る。 【００１４】 【発明の効果】以上、本発明によれば支持棒２２の一対
のインシュレータ６、７の挟持部４Ａで挟持される部分
に平面部を有する切り欠き２４、２５を穿設したため、
フィラメント２１が通電し、該フィラメント２１が発熱
することで、この熱が伝導したフィールドスルー９、１
０が熱膨張したとしても、その平面部により支持棒２２
の回転が阻止され、しかも前記インシュレータ６、７の
挟持部４Ａの寸法を該切り欠き２４、２５の寸法に揃え
て形成してあるため、切り欠き２４、２５と挟持部４Ａ
とが嵌合し合った状態で挟持されるため、挟持部４Ａ内
での支持棒２２の前後方向への摺動も阻止されるため、
更に、フィラメント２１の変形が阻止でき、フィラメン
ト切れの発生が防止できる。 【００１５】更に、本発明では従来のようなガイシ１１
にフィードスルー９、１０を完全にネジ止めする構造で
はなく、ネジ３２の先端部に構成した位置合わせガイド
３３を介してガイシ３０とフィードスルー９、１０とを
位置合わせしておき、フィラメント２１が通電されるこ
とで、フィードスルー９、１０が熱膨張した際には、フ
ィードスルー９、１０が該位置合わせガイド３３にガイ
ドされながら電子銃本体ベース５側から離れる方向（図
４に示す矢印方向）に移動することで、支持棒２２側に
はその熱膨張による応力が加わらないようにしているた
め、フィラメント２１の変形が阻止でき、フィラメント
切れの発生が防止できる。 【００１６】これらのことから、本発明の電子銃では、
そのフィラメント寿命を例えば従来に比して１．５〜２
倍に延長できる。
に半導体基板にイオン注入する際に半導体基板の帯電を
中和するためにイオン注入装置に設ける電子銃の帯電中
和用フィラメントの寿命延長を図る技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の電子銃は、図５に示すよ
うに電子を放射する例えばタングステン製のフィラメン
ト１と、該フィラメント１をその先端部で固定して支持
するタンタル製の支持棒２とから成るフィラメント本体
３と、該フィラメント本体３を図６に示すように前記支
持棒２の外周部をその凹部から成る挟持部４で上下から
包み込む形で挟持して電子銃本体ベース５に取り付ける
一対の絶縁体としてのインシュレータ６、７と、該イン
シュレータ６、７で挟持された支持棒２のうち両端の長
い２本にロック機構８を介して固定された例えばアルミ
ニウム製の一対のフィードスルー９、１０を電極とし
て、その一部である電極部９Ａ、１０Ａに図示しない電
源が接続されることで、電源がＯＮされて前記フィラメ
ント１が発熱されて電子が放射され、その電子によって
イオン注入時の半導体基板上の帯電が中和される。 【０００３】尚、このような電子銃は、例えば特開平６
−３２５６８６号に開示されたものがある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】前述したように、従
来、フィラメント１を支持する支持棒２を一対のインシ
ュレータ６、７で挟持し、更に、図６に示すように支持
棒２が固定された前記フィードスルー９、１０が電子銃
本体ベース５に固定され電子銃本体ベース５とフィード
スルー９、１０を絶縁するガイシ１１にフィードスルー
９、１０がネジ１２止め固定されている。 【０００５】また、図５に示すように支持棒２は円柱状
を為しており、前記インシュレータ６、７の挟持部４で
挟持される部分の支持棒２の断面は、丸形形状である。
そのため、フィラメント１が通電して発熱することで、
この熱が前記支持棒２を介してフィードスルー９、１０
に伝導し、該フィードスルー９、１０が熱膨張した場合
に、フィードスルー９、１０の他端は前述したようにガ
イシ１１を介して電子銃本体ベース５に固定されている
ため、この熱膨張による応力が支持棒２の固定部側に加
わることになり、該支持棒２が前記インシュレータ６、
７の挟持部４内で回転したり、また応力により支持棒２
が押されて挟持部４内で該支持棒２が前後に摺動したり
して、フィラメント１の変形が発生し、その変形により
フィラメント切れが発生することで、フィラメント寿命
が本来のフィラメント寿命より短くなるという問題があ
った。 【０００６】従って、本発明ではフィラメントが通電
し、フィードスルーが熱膨張したとしても、支持棒に加
わる応力を抑制して、フィラメントの変形の発生を防止
して、フィラメント寿命の延長を図ることを目的とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明は電子を
放射するフィラメント２１と、該フィラメント２１を支
持する複数の支持棒２２と、一端部に前記支持棒２２の
うち両端の支持棒２２を固定し、他端部が電子銃本体ベ
ース５に固定されると共に電源に接続される一対のフィ
ードスルー９、１０と、該フィードスルー９、１０に固
定された前記支持棒２２の外周部をその挟持部４Ａで両
側から包み込む形で挟持し前記フィラメント２１を電子
銃本体ベース５に取り付ける一対のインシュレータ６、
７とを備えた電子銃において、前記一対のインシュレー
タ６、７の挟持部４Ａでその外周部が包み込まれる前記
支持棒２２の外周部に少なくとも平面部を形成すること
で、前記フィードスルー９、１０の熱膨張による応力に
より支持棒２２の前記インシュレータ６、７の挟持部４
Ａ内での回転を防止するものである。 【０００８】また、前記一対のインシュレータ６、７の
挟持部４Ａで挟持される前記支持棒２２は、前記挟持部
４Ａがその切り欠き２４、２５に嵌合するようにして挟
持されることで、前記挟持部４Ａ内での摺動を防止する
ものである。更に、前記フィードスルー９、１０に熱膨
張が発生した際に、当該フィードスルー９、１０が前記
電子銃本体ベース５から離れる方向に移動することで、
該フィードスルー９、１０の熱膨張による応力が支持棒
２２に加わらないようにしたものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の電子銃の一実施の
形態について説明する。尚、電子銃本体は、従来技術で
説明したものと同等であり、説明を省略し、フィラメン
トを支持する支持棒の形状について説明する。図１にお
いて、２３は電子を放射する例えばタングステン製のフ
ィラメント２１と、該フィラメント２１をその先端部で
固定して支持するタンタル製の支持棒２２とから成るフ
ィラメント本体で、該フィラメント本体２３を図２に示
す電子銃本体ベース５に取り付ける。 【００１０】以下、前記フィラメント本体２３を電子銃
本体ベース５への取り付け方は、従来技術の項目で説明
したように、先ず、図２に示すように前記フィラメント
本体２３を一対の絶縁体としてのインシュレータ６、７
でその支持棒２２の外周部をその凹部から成る挟持部４
Ａで上下から包み込む形で挟持した状態（上部のインシ
ュレータ６を図２に示す矢印方向に移動させて、図示し
ないロック機構で固定する。）で、電子銃本体ベース５
に取り付け、更に、該インシュレータ６、７で挟持され
た支持棒２２のうち両端の長い２本の支持棒２２に電極
としての例えばアルミニウム製の一対のフィールドスル
ー９、１０がロック機構８を介して固定され、その一部
である電極部９Ａ、１０Ａに図示しない電源が接続され
ることで、電源がＯＮされて前記フィラメント２１が発
熱されて電子が放射され、その電子によってイオン注入
時の半導体基板上の帯電が中和される。 【００１１】以下、本発明の特徴であるフィラメント２
１の通電により前記フィードスルー９、１０に熱膨張が
発生した際の該フィードスルー９、１０の熱膨張による
応力により支持棒２２を介して前記フィラメント１１が
変形し、フィラメント切れが発生することを防止する機
構について説明する。図３は前記フィラメント２１が通
電していない初期状態でのフィールドスルー９、１０と
ガイシ３０との位置関係を示す断面図であり、前記ガイ
シ３０は前記電子銃本体ベース５とフィードスルー９、
１０とを絶縁するために該電子銃本体ベース５に固定さ
れており、該ガイシ３０を介して前記フィードスルー
９、１０が電子銃本体べース５にそれぞれ半固定状態で
固定されている。即ち、図３に示すように前記フィード
スルー９、１０とガイシ３０にはネジ穴３１が穿設され
ており、該ネジ穴３１を介してネジ３２止めされてい
る。このとき、ネジ３２の先端部はネジ山のない、いわ
ゆる位置合わせガイド３３的な構成となっており、従来
のようなガイシ１１にフィードスルー９、１０を完全に
ネジ１２止めする構造ではなく、前記ガイシ３０にフィ
ードスルー９、１０を位置合わせしている。従って、図
３に示すようにフィラメント電流ＯＦＦ時は、お互いに
接していたフィードスルー９、１０とガイシ３０とが、
フィラメント２１が通電され、フィードスルー９、１０
が熱膨張した際には、該フィードスルー９、１０が電子
銃本体ベース５から離れる方向（図４の矢印方向）に移
動することで、該フィードスルー９、１０の熱膨張によ
る応力が前記支持棒２２に加わることがなく、フィラメ
ント２１の変形が阻止でき、フィラメント切れの発生を
防止できる。 【００１２】また、前記支持棒２２の前記インシュレー
タ６、７の挟持部４Ａで挟持される部分は、図１に示す
ように少なくとも表裏両面に平面部を有する切り欠き２
４、２５が穿設されており、該切り欠き２４、２５が前
記挟持部４Ａに嵌合して挟持されるため、従来発生して
いたようなフィラメント２１が通電し、該フィラメント
２１が発熱することで、この熱が伝導したフィールドス
ルー９、１０が熱膨張して、この熱膨張による応力が前
記支持棒２２に加わったとしても、前記切り欠き２４、
２５の平面部により支持棒２２の回転が阻止され、しか
も前記インシュレータ６、７の挟持部４Ａの寸法を該切
り欠き２４、２５の寸法に揃えて形成してあるため、切
り欠き２４、２５とインシュレータ６、７とが嵌合し合
った状態で挟持されるため、挟持部４Ａ内での支持棒２
２の前後方向への摺動も阻止できるため、更に、フィラ
メント２１の変形が阻止でき、フィラメント切れの発生
が防止できる。 【００１３】本発明は、以上のような構成とすること
で、フィラメント通電時に発生するフィードスルーの熱
膨張により支持棒に加わる応力を抑制でき、フィラメン
ト寿命を例えば従来に比して１．５〜２倍に延長でき
る。 【００１４】 【発明の効果】以上、本発明によれば支持棒２２の一対
のインシュレータ６、７の挟持部４Ａで挟持される部分
に平面部を有する切り欠き２４、２５を穿設したため、
フィラメント２１が通電し、該フィラメント２１が発熱
することで、この熱が伝導したフィールドスルー９、１
０が熱膨張したとしても、その平面部により支持棒２２
の回転が阻止され、しかも前記インシュレータ６、７の
挟持部４Ａの寸法を該切り欠き２４、２５の寸法に揃え
て形成してあるため、切り欠き２４、２５と挟持部４Ａ
とが嵌合し合った状態で挟持されるため、挟持部４Ａ内
での支持棒２２の前後方向への摺動も阻止されるため、
更に、フィラメント２１の変形が阻止でき、フィラメン
ト切れの発生が防止できる。 【００１５】更に、本発明では従来のようなガイシ１１
にフィードスルー９、１０を完全にネジ止めする構造で
はなく、ネジ３２の先端部に構成した位置合わせガイド
３３を介してガイシ３０とフィードスルー９、１０とを
位置合わせしておき、フィラメント２１が通電されるこ
とで、フィードスルー９、１０が熱膨張した際には、フ
ィードスルー９、１０が該位置合わせガイド３３にガイ
ドされながら電子銃本体ベース５側から離れる方向（図
４に示す矢印方向）に移動することで、支持棒２２側に
はその熱膨張による応力が加わらないようにしているた
め、フィラメント２１の変形が阻止でき、フィラメント
切れの発生が防止できる。 【００１６】これらのことから、本発明の電子銃では、
そのフィラメント寿命を例えば従来に比して１．５〜２
倍に延長できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施の形態の電子銃本体に取り付けら
れるフィラメント本体を示す斜視図である。 【図２】本発明一実施の形態の電子銃本体を示す斜視図
である。 【図３】本発明一実施の形態のフィードスルーとガイシ
とのフィラメント電流ＯＦＦ状態での位置関係を示す断
面図である。 【図４】本発明一実施の形態のフィードスルーとガイシ
とのフィードスルー熱膨張状態での位置関係を示す断面
図である。 【図５】従来の電子銃本体に取り付けられるフィラメン
ト本体を示す斜視図である。 【図６】従来の電子銃本体を示す斜視図である。 【図７】従来のフィードスルーとガイシのネジ固定状態
を示す断面図である。
れるフィラメント本体を示す斜視図である。 【図２】本発明一実施の形態の電子銃本体を示す斜視図
である。 【図３】本発明一実施の形態のフィードスルーとガイシ
とのフィラメント電流ＯＦＦ状態での位置関係を示す断
面図である。 【図４】本発明一実施の形態のフィードスルーとガイシ
とのフィードスルー熱膨張状態での位置関係を示す断面
図である。 【図５】従来の電子銃本体に取り付けられるフィラメン
ト本体を示す斜視図である。 【図６】従来の電子銃本体を示す斜視図である。 【図７】従来のフィードスルーとガイシのネジ固定状態
を示す断面図である。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/06 - 37/07
H01J 37/317
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電子を放射するフィラメントと、該フィ
ラメントを支持する複数の支持棒と、一端部に前記支持
棒のうち両端の支持棒を固定し、他端部が電子銃本体ベ
ースに固定されると共に電源に接続される一対の電極と
してのフィールドスルーと、該フィールドスルーに固定
された前記支持棒の外周部をその挟持部で両側から包み
込む形で挟持し前記フィラメントを電子銃本体ベースに
取り付ける一対の絶縁体としてのインシュレータとを備
えた電子銃において、 前記フィールドスルーに熱膨張が発生した際に、当該フ
ィールドスルーが前記電子銃本体ベースから離れる方向
に移動することで、該フィールドスルーの熱膨張による
応力が支持棒に加わらないようにしたことを特徴とする
電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13920896A JP3397974B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13920896A JP3397974B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320499A JPH09320499A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3397974B2 true JP3397974B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=15240062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13920896A Expired - Fee Related JP3397974B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3397974B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13920896A patent/JP3397974B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09320499A (ja) | 1997-12-12 |
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