JP6094786B2 - Filament exchanger and filament exchange structure - Google Patents

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Description

本発明は、イオン源や電子源等の真空室内で使用されるフィラメントの交換の際に用いられるフィラメント交換器及びフィラメント交換構造に関するものである。   The present invention relates to a filament exchanger and a filament exchange structure used when exchanging filaments used in a vacuum chamber such as an ion source or an electron source.

例えば液晶ディスプレイや半導体装置の製造において、液晶ガラス基板や半導体基板にイオン注入を行うために、イオン注入装置が用いられる。イオン注入装置には、プラズマを発生させイオンビームを引き出すためのイオン源が設けられている。   For example, in the manufacture of a liquid crystal display or a semiconductor device, an ion implanter is used to perform ion implantation on a liquid crystal glass substrate or a semiconductor substrate. The ion implantation apparatus is provided with an ion source for generating plasma and extracting an ion beam.

前記イオン源は、基板にイオンビームが照射される真空に保たれた処理室と連通するプラズマ生成室に複数のフィラメントを突出させてあり、フィラメントから熱電子を放出させることでプラズマ生成室に導入されたガスを電離させてプラズマを発生させる。   The ion source has a plurality of filaments projecting into a plasma generation chamber communicating with a processing chamber maintained in a vacuum where an ion beam is irradiated onto the substrate, and introduced into the plasma generation chamber by emitting thermal electrons from the filament. The generated gas is ionized to generate plasma.

ところで、前記イオン源は運転時間の累積に伴って前記フィラメントが劣化、あるいは、破損することがあり、定期的に交換する必要がある。このフィラメントを交換する際に、前記処理室や前記プラズマ生成室といった真空室内を大気圧に戻してしまうと、前記真空室の容積が非常に大きいため真空度を元に戻してイオン注入装置を再稼働するまでには長い時間がかかり、装置の稼働率が低下してしまう。   By the way, the said ion source may deteriorate or break the said filament with accumulation of operation time, and needs to be replaced | exchanged regularly. When the filament is replaced, if the vacuum chamber such as the processing chamber or the plasma generation chamber is returned to atmospheric pressure, the volume of the vacuum chamber is so large that the vacuum degree is restored and the ion implantation apparatus is restored. It takes a long time to operate, and the operating rate of the apparatus decreases.

そこで、前記プラズマ生成室内を大気開放せずにフィラメントの交換を行うことができるように、特許文献1には図9に示すようにプラズマ生成室Cに隣接して固定された小型の真空ボックス1Aが設けてあり、前記真空ボックス1Aから前記プラズマ生成室Cと連通するゲートバルブEを介して支持アーム62Aに支持されたフィラメント61Aを前記プラズマ生成室C内に配置するように構成されたイオン源300Aが示されている。   Therefore, in Patent Document 1, as shown in FIG. 9, a small vacuum box 1A fixed adjacent to the plasma generation chamber C is provided so that the filament can be exchanged without opening the plasma generation chamber to the atmosphere. The ion source is configured such that a filament 61A supported by a support arm 62A via a gate valve E communicating with the plasma generation chamber C from the vacuum box 1A is disposed in the plasma generation chamber C. 300A is shown.

このものは、まず真空ボックス1A内を真空排気し、前記ゲートバルブEを介してフィラメント61Aをプラズマ生成室Cから真空ボックス1A内へと移動させ、その後ゲートバルブEを閉止して真空ボックス1A内の蓋を開けて大気開放してフィラメント61Aを支持アーム62Aから取り外すようにしてある。従って、小型の真空ボックス1A内だけで真空排気と大気開放が行われるので、プラズマ生成室Cまで大気開放してフィラメント61Aを交換した場合に比べてイオン注入装置の再稼働までにかかる時間は短縮できる。   The vacuum box 1A is first evacuated, the filament 61A is moved from the plasma generation chamber C into the vacuum box 1A via the gate valve E, and then the gate valve E is closed and the vacuum box 1A is closed. The filament 61A is removed from the support arm 62A by opening the lid and releasing to the atmosphere. Therefore, since evacuation and release to the atmosphere are performed only in the small vacuum box 1A, the time required for restarting the ion implantation apparatus is shortened compared to the case where the filament 61A is replaced by opening the atmosphere to the plasma generation chamber C. it can.

しかしながら、図9にも示されるように前記真空ボックス1Aは前記プラズマ生成室Cの外側に突出した状態で常にスペースを占有することになる。例えば、プラズマ生成室C内に多数のフィラメント61Aが一列に並んで配置されるマルチフィラメントタイプのイオン源300Aの場合、それぞれのフィラメントの配置ごとに前記真空ボックス1Aを配置する必要があり、さらに占有されるスペースが大きくなり、イオン源300A全体も非常に大きなものとなってしまう。   However, as shown in FIG. 9, the vacuum box 1A always occupies a space in a state of projecting to the outside of the plasma generation chamber C. For example, in the case of a multifilament type ion source 300A in which a large number of filaments 61A are arranged in a line in the plasma generation chamber C, it is necessary to arrange the vacuum box 1A for each arrangement of the filaments, and further occupy it. As a result, the ion source 300A as a whole becomes very large.

一方、前記真空ボックス1Aを前記イオン生成室Cに隣接させて常時固定しておくのではなく、特許文献2の図10に示すような前記イオン生成室Cの外表面に対して着脱可能なフィラメント交換器100Aを用いてフィラメント61Aの交換することも行われている。   On the other hand, the vacuum box 1A is not always fixed adjacent to the ion generation chamber C, but is a detachable filament with respect to the outer surface of the ion generation chamber C as shown in FIG. The filament 61A is also replaced using the exchanger 100A.

このフィラメント交換器100Aは、フランジ付電流導入端子62Aの外部露出部周辺を覆う開口を先端面に有した概略直方体形状の補助真空容器1Aと、前記補助真空容器1Aの内外を貫通し、前記フランジ付電流導入端子62Aに接続される操作ロッド2Aとを備えたものである。   The filament exchanger 100A includes an auxiliary vacuum vessel 1A having a substantially rectangular parallelepiped shape having an opening covering the periphery of the externally exposed portion of the flanged current introduction terminal 62A, the inside and outside of the auxiliary vacuum vessel 1A passing through the flange, And an operation rod 2A connected to the attached current introduction terminal 62A.

このフィラメント交換器100Aの使用方法について詳述すると、まず、前記補助真空容器1Aは、前記フランジ付電流導入端子62Aの取り付けられている固定構造5Aに当該フランジ付き電流導入端子62Aを囲うように固定され、前記操作ロッド2Aの先端も前記フランジ付電流導入端子6Aに固定される。そして、前記補助真空容器1A内を真空排気した後に、操作ロッド2Aを引き抜くことで前記フランジ付電流導入端子62A及びフィラメント61Aが補助真空容器1A内へと引き抜かれる。そして、前記補助真空容器1A内と前記イオン生成室C内とを仕切る図示しない真空弁を閉じた上で、図示しないベント弁を開放して前記補助真空容器1A内が大気開放される。さらに、前記補助真空容器1Aを前記固定構造5Aから取り外したあと、前記フランジ付電流端子62Aからフィラメント61Aを外す。
The use method of the filament exchanger 100A will be described in detail. First, the auxiliary vacuum vessel 1A is fixed to the fixing structure 5A to which the flanged current introduction terminal 62A is attached so as to surround the flanged current introduction terminal 62A. is, the tip of the operating rod 2A also fixed to the cable terminal 6 2 a with the flange. Then, after the inside of the auxiliary vacuum vessel 1A is evacuated, the flanged current introduction terminal 62A and the filament 61A are drawn into the auxiliary vacuum vessel 1A by pulling out the operating rod 2A. Then, after closing a vacuum valve (not shown) that partitions the auxiliary vacuum vessel 1A and the ion generation chamber C, the vent valve (not shown) is opened to open the auxiliary vacuum vessel 1A to the atmosphere. Further, after the auxiliary vacuum vessel 1A is removed from the fixing structure 5A, the filament 61A is removed from the flanged current terminal 62A.

新たなフィラメント61Aが前記フランジ付導入端子62Aの先端に取り付けられると再び前記補助真空容器1Aが前記固定構造5Aに取り付けられて、前述した手順を逆向きに繰り返し、その後、前記補助真空容器1Aが取り外される。   When a new filament 61A is attached to the distal end of the flanged introduction terminal 62A, the auxiliary vacuum vessel 1A is again attached to the fixing structure 5A, and the above-described procedure is repeated in the reverse direction. Thereafter, the auxiliary vacuum vessel 1A is Removed.

このようなフィラメント交換器100Aであれば、フィラメント交換時にのみ前記イオン源300Aに取り付けられるので、常時スペースを占有することはない。   With such a filament exchanger 100A, it is attached to the ion source 300A only at the time of filament replacement, and therefore does not always occupy space.

しかしながら、上述した交換時の動作から分かるように1つのフィラメントを交換完了するためには、前記補助真空容器1Aを前記固定構造5Aに対する取り付け、取り外しを2回ずつ繰り返す必要がある。   However, as can be seen from the operation at the time of replacement described above, in order to complete replacement of one filament, it is necessary to repeat the attachment and detachment of the auxiliary vacuum vessel 1A with respect to the fixed structure 5A twice.

前記補助真空容器1Aは内部が真空排気された際に大気圧により圧壊しないようにするために金属体により形成されており、重量が大きいので、補助真空容器1Aの取り付け、取り外し作業が複数回繰り返されると交換作業者の負担も大きくなってしまう。   The auxiliary vacuum vessel 1A is formed of a metal body so as not to be crushed by the atmospheric pressure when the inside is evacuated, and since the weight is large, the operation of attaching and removing the auxiliary vacuum vessel 1A is repeated a plurality of times. If this happens, the burden on the replacement worker will increase.

特開2008−234895号公報JP 2008-234895 A 特許3518320号公報Japanese Patent No. 3518320

本発明は上述したような問題を一挙に解決することを意図してなされたものであり、フィラメントの交換のために無駄なスペースを常時占有することがなく、イオン源や電子源等の構成をコンパクトにできるとともに、交換時における補助真空容器の着脱回数を減らして交換作業者の負担を大幅に減らすことができるフィラメント交換器及びフィラメント交換構造を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems all at once, and does not always occupy a useless space for filament replacement, so that the configuration of an ion source, an electron source, or the like can be achieved. It is an object of the present invention to provide a filament exchanger and a filament exchange structure that can be made compact and can reduce the number of times of attachment / detachment of the auxiliary vacuum vessel at the time of exchange, thereby greatly reducing the burden on the exchange operator.

すなわち、本発明のフィラメント交換器は、真空室の外部へ一部が露出するフィラメント支持構造に支持されて当該真空室内に配置されているフィラメントを前記真空室外へと取り出して交換する際に用いられるフィラメント交換器であって、前記真空室外において前記フィラメント支持構造を覆うように着脱可能に取り付けられる取り付け口が形成された補助真空容器と、前記補助真空容器を貫通してその先端部が補助真空容器内において前記フィラメント支持構造に取り付けられ、前記補助真空容器内が真空排気された状態において取り付け口を通過させて前記真空室内から当該補助真空容器内へと前記フィラメント支持構造及びフィラメントを引き抜くための操作ロッドとを備え、前記補助真空容器が、前記取り付け口と、前記フィラメントの交換時に当該フィラメントを取り出すための取り出し口とが形成された容器本体と、前記フィラメント取り出し口を開閉可能な蓋体とを備えたことを特徴とする。   That is, the filament exchanger of the present invention is used when taking out and exchanging the filament disposed in the vacuum chamber supported by the filament support structure that is partially exposed to the outside of the vacuum chamber. An auxiliary vacuum vessel formed with an attachment port detachably attached so as to cover the filament support structure outside the vacuum chamber, and a distal end portion of the filament exchanger penetrating through the auxiliary vacuum vessel and having the tip thereof An operation for pulling out the filament support structure and the filament from the vacuum chamber into the auxiliary vacuum container by passing through the attachment port in a state where the auxiliary vacuum container is evacuated in the state of being attached to the filament support structure A rod, and the auxiliary vacuum vessel includes the attachment port and the filler. A container body outlet and is formed for taking out the filaments when replacing the cement, characterized in that a said filaments outlet to be opened and closed lid member.

このようなものであれば、前記補助真空容器は、前記真空室の外部に着脱可能に取り付けられるので、フィラメントの交換時以外は取り外しておくことができ、フィラメント交換用のスペースとして常時余分なスペースを占有することがない。   If it is such, since the auxiliary vacuum vessel is detachably attached to the outside of the vacuum chamber, it can be removed except when the filament is replaced, and always an extra space for replacing the filament. Will not occupy.

また、前記補助真空容器は、前記容器本体と前記蓋体とから構成されており、前記蓋体により前記フィラメント取り出し口を開閉可能であるので、前記取り付け口を前記真空室の外側に取り付けた状態で、前記フィラメント取り出し口を前記蓋体で閉じておき前記補助真空容器内を密閉して真空排気することができる。従って、前記補助真空容器内を真空にした状態でフィラメントを前記真空室内から前記補助真空容器内へと引き抜くことができるので、前記真空室内の真空度を保つことができる。   Further, the auxiliary vacuum container is composed of the container body and the lid body, and the filament outlet can be opened and closed by the lid body, so that the attachment port is attached to the outside of the vacuum chamber. Thus, the filament outlet can be closed with the lid, and the auxiliary vacuum vessel can be sealed and evacuated. Accordingly, since the filament can be pulled out from the vacuum chamber into the auxiliary vacuum vessel while the auxiliary vacuum vessel is evacuated, the degree of vacuum in the vacuum chamber can be maintained.

さらに、引き抜かれたフィラメントを前記補助真空室内から外部へと取り出し交換する際には、前記真空室と前記補助真空容器とを仕切る真空弁を閉じ、前記容器本体を前記真空室の外表面に取り付けたまま前記蓋体を前記フィラメント取り出し口から外して前記フィラメント取り出し口を介して古いフィラメントから新しいフィラメントへと前記フィラメント支持構造に付け替えることができる。   Further, when taking out and exchanging the drawn filament from the auxiliary vacuum chamber to the outside, the vacuum valve for partitioning the vacuum chamber and the auxiliary vacuum vessel is closed, and the vessel body is attached to the outer surface of the vacuum chamber. It is possible to remove the lid from the filament outlet and replace the filament support structure from the old filament to the new filament through the filament outlet.

その後、前記蓋体で前記フィラメント取り出し口を閉じて前記補助真空容器を密閉して内部を真空排気した後に前記真空弁を開放して前記補助真空容器内と前記真空室内を連通させて、前記操作ロッドにより前記フィラメント支持構造及びフィラメントを真空室内へ押し込むことにより、前記真空室内の真空度を損なうことなく新しいフィラメントを前記真空室内に戻すことができる。   Then, the filament outlet is closed with the lid, the auxiliary vacuum vessel is sealed, the inside is evacuated, the vacuum valve is opened, and the inside of the auxiliary vacuum vessel and the vacuum chamber are communicated with each other. By pushing the filament support structure and the filament into the vacuum chamber by the rod, a new filament can be returned to the vacuum chamber without impairing the degree of vacuum in the vacuum chamber.

このように前記蓋体の開閉により前記容器本体を前記真空室の外側に取り付けた状態のまま古いフィラメントと新しいフィラメントの交換ができるので、1つのフィラメントの交換において前記補助真空容器の前記真空室の外側に対する取り付け、取り外しをそれぞれ1度だけ行えばよく、交換作業者の負担を大幅に減らすことができる。   In this way, the old filament and the new filament can be exchanged while the container main body is attached to the outside of the vacuum chamber by opening and closing the lid, so that in the exchange of one filament, the vacuum chamber of the auxiliary vacuum vessel Attachment and removal from the outside need only be performed once, and the burden on the replacement operator can be greatly reduced.

前記補助真空容器内において古いフィラメントから新しいフィラメントへと前記フィラメント支持構造に付け替える際に前記フィラメント取り出し口から内部へと手や工具等をいれやすくし、交換作業をしやすくするには、前記蓋体が、前記容器本体に対して着脱可能に取り付けられているものであればよい。このような構造であれば、前記フィラメント取り出し口を最も広く開けることができる。   In order to make it easier to insert a hand or a tool from the filament take-out port when replacing the filament support structure from the old filament to the new filament in the auxiliary vacuum vessel, and to facilitate replacement work, the lid However, what is necessary is just to be attached to the said container main body so that attachment or detachment is possible. With such a structure, the filament outlet can be opened most widely.

前記補助真空容器内の容積を必要最小限にし、フィラメント交換時に前記補助真空容器内を真空排気するのにかかる時間を短くできるようにするには、前記操作ロッドの先端部及び前記フィラメント支持構造の間を接続するブラケットをさらに備え、前記容器本体が、前記操作ロッドの軸方向に沿って延びており、その先端側に前記取り付け口を有するとともに、前記取り付け口とは反対側において前記軸方向の基端側に突出する凸部を有しており、前記凸部が、前記フィラメントが当該容器本体内に引き抜かれた状態において前記ブラケットを収容するとともに、前記軸方向から視た場合に当該凸部及び当該ブラケットが前記フィラメント支持構造よりも小さく形成してあればよい。   In order to minimize the volume in the auxiliary vacuum vessel and shorten the time taken to evacuate the auxiliary vacuum vessel during filament replacement, the tip of the operating rod and the filament support structure The container body extends along the axial direction of the operating rod, has the mounting opening at the tip end thereof, and has the axial direction on the opposite side of the mounting opening. A convex portion projecting toward the proximal end, and the convex portion accommodates the bracket in a state where the filament is pulled out into the container body, and the convex portion when viewed from the axial direction. And the said bracket should just be formed smaller than the said filament support structure.

前記フィラメント支持構造及び前記フィラメントを前記操作ロッドによって前記真空室内から引き抜く、あるいは、前記真空室内に戻す際に回転するなどして壁等にフィラメントが接触して破損してしまうことを防ぐには、前記容器本体内に対して取り付けられた軸方向に延びるレール及び前記レール上をスライド移動可能に取り付けられたスライダからなるガイドをさらに備え、前記スライダと前記フィラメント支持構造が接続されていればよい。このようなものであれば、常に前記フィラメント支持構造及び前記フィラメントを前記レールに沿って移動させて回転等を生じさせることがなく、より安全にフィラメントを交換できる。
In order to prevent the filament from coming into contact with a wall or the like and being damaged by pulling out the filament support structure and the filament from the vacuum chamber by the operation rod, or by rotating the filament when returning to the vacuum chamber, etc. It is only necessary to further include a guide comprising an axially attached rail attached to the inside of the container body and a slider attached to be slidable on the rail, and the slider and the filament support structure may be connected. In such a case, the filament support structure and the filament can always be moved along the rail, and the filament can be exchanged more safely without causing rotation or the like.

フィラメントの交換時に前記フィラメント交換器を真空室まで持ち運びやすくするには、前記容器本体の外表面に持ち運び用の取っ手が設けられたものであればよい。   In order to facilitate carrying the filament exchanger to the vacuum chamber at the time of filament replacement, it is sufficient if a carrying handle is provided on the outer surface of the container body.

フィラメント交換時に前記フィラメント支持構造を前記真空室から取り外せるようにする下準備中等に前記フィラメント交換器を倒れないように安全に載置できるようにするには、載置された際に前記取っ手とともに三点支持をなす2つの脚部が前記容器本体の外表面に設けられたものであればよい。   In order to be able to safely place the filament exchanger so that it does not fall down during preparations that allow the filament support structure to be removed from the vacuum chamber at the time of filament replacement, the filament support structure is moved together with the handle when placed. What is necessary is just to provide two leg parts which make point support on the outer surface of the said container main body.

前記フィラメント交換器に真空排気用の配管等を取り付けなくてもよくし、前記真空室の外側へ前記フィラメント交換器を取り付ける際等に配管等が邪魔にならないようにして作業しやすくするには、フィラメント交換器と、前記真空室の外側に設けられた前記フィラメント支持構造が固定される固定構造と、からなるフィラメント交換構造であって、前記固定構造が、前記フィラメント交換器内を真空排気するための真空排気用バルブと、前記フィラメント交換器が前記フィラメント支持構造を囲うように取り付けられた際に前記真空排気用バルブ及び前記補助真空容器内を連通する排気流路とを備えているフィラメント交換構造であればよい。   It is not necessary to attach a vacuum exhaust pipe or the like to the filament exchanger, and in order to make it easy to work so that the pipe does not get in the way when attaching the filament exchanger to the outside of the vacuum chamber, etc. A filament exchange structure comprising a filament exchanger and a fixed structure to which the filament support structure provided outside the vacuum chamber is fixed, the fixed structure for evacuating the inside of the filament exchanger A filament exchange structure comprising: a vacuum exhaust valve; and an exhaust passage communicating with the vacuum exhaust valve and the auxiliary vacuum vessel when the filament exchanger is attached so as to surround the filament support structure If it is.

このように本発明のフィラメント交換器及びフィラメント交換構造によれば、前記フィラメント交換器が前記真空室の外側に対して着脱可能であるのでフィラメントを交換する時にしか使用されない補助真空室のためのスペースを常時設けておく必要がない。したがって、真空室の周囲の空間を大きく占有することがない。また、前記蓋体が設けられているので前記容器本体は前記真空室の外側に取り付けた状態のまま前記フィラメント取り出し口を開けることでフィラメントの交換ができる。したがって、1度のフィラメントの交換において1度だけ前記フィラメント交換器を真空室の外側へ取り付け、取り外しすればよく、交換作業者の負担を減らすことができる。   Thus, according to the filament exchanger and the filament exchange structure of the present invention, since the filament exchanger is detachable from the outside of the vacuum chamber, the space for the auxiliary vacuum chamber that is used only when the filament is replaced. Is not always required. Therefore, it does not occupy a large space around the vacuum chamber. In addition, since the lid is provided, the filament can be exchanged by opening the filament outlet while the container body is attached to the outside of the vacuum chamber. Therefore, the filament exchanger needs to be attached to and removed from the outside of the vacuum chamber only once in the replacement of the filament, and the burden on the replacement operator can be reduced.

本発明の一実施形態に係るフィラメント交換器の使用例を示す模式図。The schematic diagram which shows the usage example of the filament exchanger which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態におけるフィラメント交換器を示す模式的斜視図。The typical perspective view which shows the filament exchanger in the embodiment. 同実施形態におけるフィラメント交換器及び固定構造の分離状態を示す模式的斜視図。The typical perspective view which shows the isolation | separation state of the filament exchanger and fixed structure in the same embodiment. 同実施形態におけるフィラメント交換器を固定構造に取り付けた状態を示す模式的斜視図。The typical perspective view which shows the state which attached the filament exchanger in the same embodiment to the fixed structure. 同実施形態におけるフィラメント交換器をフランジ付電流導入端子に取り付けた状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state which attached the filament exchanger in the same embodiment to the current introduction terminal with a flange. 同実施形態におけるフランジ付電流導入端子及びフィラメントの移動態様を示す模式的斜視図。The typical perspective view which shows the movement aspect of the electric current introduction terminal with a flange in the same embodiment, and a filament. 同実施形態におけるフィラメントが真空室内から抜かれた時のフィラメント交換器の状態を示す模式的断面図。The typical sectional view showing the state of the filament exchanger when the filament in the embodiment is pulled out from the vacuum chamber. 同実施形態におけるフィラメント交換器内からフィラメントが取りはずされた状態を示す模式的斜視図。The typical perspective view showing the state where the filament was removed from the inside of the filament exchanger in the embodiment. 従来のフィラメント交換機構を示す模式図。The schematic diagram which shows the conventional filament exchange mechanism. 従来の別のフィラメント交換器を示す模式図。The schematic diagram which shows another conventional filament exchanger.

本発明の一実施形態に係るフィラメント交換器100及びフィラメント交換構造200について各図を参照しながら説明する。   A filament exchanger 100 and a filament exchange structure 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態のフィラメント交換器100は、例えば液晶ディスプレイや半導体装置の製造において、液晶ガラス基板や半導体基板にイオン注入を行うためのイオンビームを生成するイオン源300のフィラメント61の交換に用いられるものである。また、電子ビームを生成する電子源のフィラメント61の交換にも用いることができる。以下では、イオン源300の真空室Cであるプラズマ生成室中に配置されるフィラメント61の交換を例として説明する。   The filament exchanger 100 according to the present embodiment is used to replace the filament 61 of the ion source 300 that generates an ion beam for performing ion implantation on a liquid crystal glass substrate or a semiconductor substrate, for example, in the manufacture of a liquid crystal display or a semiconductor device. It is. It can also be used to replace the filament 61 of the electron source that generates the electron beam. Hereinafter, the exchange of the filament 61 disposed in the plasma generation chamber which is the vacuum chamber C of the ion source 300 will be described as an example.

例えば前記イオン源300は、図1に示すように上下方向に複数のフィラメント61が配置されたマルチフィラメント型のものがある。より具体的には、前記イオン源300の真空室Cの外側には、前記フィラメント61を前記真空室C内に支持するためのフィラメント支持構造であるフランジ付電流導入端子62が露出してあり、上下方向に2列に並んで複数配置してある。また、各フランジ付電流導入端子62は、前記イオン源300に設けられた各固定構造5に固定してある。この固定構造5は、図1、図3、図5(b)等に示すように真空室C内部と外部を仕切る閉塞状態と、内部と外部を連通させる開放状態とをとれる真空弁54と、前記フィラメント交換器100を取り付けるための交換器取付穴52と、前記フィラメント交換器100内を真空排気するために用いられる真空排気用バルブ51と、前記真空排気用バルブ51及び前記フィラメント交換器100内を連通する排気流路53を備えている。各真空排気用バルブ51は、排気管により互いに接続されており、弁の開閉を切り替えることにより前記真空排気用バルブ51のいずれか一つから取り付けられたフィラメント交換器100内の真空排気を行えるように構成してある。   For example, the ion source 300 includes a multifilament type in which a plurality of filaments 61 are arranged in the vertical direction as shown in FIG. More specifically, a flanged current introduction terminal 62 that is a filament support structure for supporting the filament 61 in the vacuum chamber C is exposed outside the vacuum chamber C of the ion source 300; A plurality are arranged in two rows in the vertical direction. In addition, each flanged current introduction terminal 62 is fixed to each fixing structure 5 provided in the ion source 300. As shown in FIGS. 1, 3, 5 (b) and the like, the fixing structure 5 includes a vacuum valve 54 capable of taking a closed state that partitions the inside and outside of the vacuum chamber C and an open state that allows the inside and the outside to communicate with each other. An exchanger mounting hole 52 for mounting the filament exchanger 100, a vacuum exhaust valve 51 used for evacuating the inside of the filament exchanger 100, the vacuum exhaust valve 51 and the filament exchanger 100 Is provided with an exhaust passage 53 communicating with each other. The evacuation valves 51 are connected to each other by an exhaust pipe so that the inside of the filament exchanger 100 attached from any one of the evacuation valves 51 can be evacuated by switching between opening and closing of the valves. It is configured.

各フランジ付電流導入端子62の外部露出側は通常使用時には図1において想像線で示すように前記フィラメント交換器100は取り付けられておらず、交換作業の必要なフィラメント61が固定されている前記固定構造5にだけ実線で示すように前記フィラメント交換器100が取り付けられて、フィラメント61の交換作業が行われる。そして、新しいフィラメント61が前記真空室C内に戻されて交換終了した後に前記フィラメント交換器100は前記固定構造5から取り外される。   As shown by the imaginary line in FIG. 1, the filament exchanger 100 is not attached to the externally exposed side of each flanged current introduction terminal 62 during normal use, and the filament 61 that needs to be replaced is fixed. As shown by the solid line only in the structure 5, the filament exchanger 100 is attached, and the filament 61 is exchanged. Then, after the new filament 61 is returned into the vacuum chamber C and the exchange is completed, the filament exchanger 100 is removed from the fixing structure 5.

図2及び図3に示すように前記フィラメント交換器100は、中空の概略長尺直方体形状のものであり、先端面の開口により前記固定構造5の中央部に露出しているフランジ付電流導入端子62の頭部を覆うことができる。そして、先端面の周囲4か所に設けられた取り付けねじS1を、前記フランジ付電流導入端子62の周囲4か所にある交換器取付穴52に対して取り付けられるものである。すなわち、前記フィラメント交換器100は前記固定構造5に対して着脱可能であるとともに、図4に示すように前記フィラメント交換器100は前記フランジ付電流導入端子62の外側に前記真空室Cとは別の密閉された空間を形成することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the filament exchanger 100 has a hollow, substantially elongated rectangular parallelepiped shape, and has a flanged current introduction terminal exposed at the center of the fixed structure 5 through the opening of the front end surface. 62 heads can be covered. Then, the mounting screws S1 provided at the four locations around the tip end surface are attached to the exchanger mounting holes 52 at the four locations around the flanged current introduction terminal 62. That is, the filament exchanger 100 can be attached to and detached from the fixing structure 5 and the filament exchanger 100 is separated from the vacuum chamber C outside the flanged current introduction terminal 62 as shown in FIG. It is possible to form a sealed space.

前記フィラメント交換器100について主要な構成要素について説明すると、当該フィラメント交換器100は、前記フランジ付電流導入端子62の周囲に取り付けられた際に密閉空間を形成する概略直方体形状の補助真空容器1と、前記真空室C内にあるフィラメント61を前記補助真空容器1内へ引き抜くための引き抜き機構2と、前記補助真空容器1内の圧力を調節するための圧力調節機構3とを備えたものである。
The main components of the filament exchanger 100 will be described. The filament exchanger 100 includes a substantially rectangular parallelepiped auxiliary vacuum vessel 1 that forms a sealed space when attached around the flanged current introduction terminal 62. The pulling mechanism 2 for pulling out the filament 61 in the vacuum chamber C into the auxiliary vacuum vessel 1 and the pressure adjusting mechanism 3 for adjusting the pressure in the auxiliary vacuum vessel 1 are provided. .

各部について説明する。   Each part will be described.

前記補助真空容器1は、図2に示すように概略直方体形状で先端面と側面にそれぞれ開口を有する金属製の箱体である容器本体11と、前記容器本体11の側面の開口を開閉するための透明樹脂製の蓋体12とから構成してある。   The auxiliary vacuum vessel 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 2 and opens and closes the opening on the side surface of the container body 11 and a container body 11 which is a metal box having openings on the front end surface and the side surface. And a lid 12 made of transparent resin.

前記容器本体11は、先端面に前記フランジ付電流導入端子62の周囲を囲い前記固定構造5に対して接触させて取り付けられる取り付け口11aと、側面に形成された前記取り付け口11aよりも大きいフィラメント取り出し口11bとが形成してあり、さらに基端面側に凸部11cが形成してある。   The container body 11 includes a mounting opening 11a attached to the front end surface of the flanged current introduction terminal 62 so as to be in contact with the fixing structure 5 and a filament larger than the mounting opening 11a formed on a side surface. A take-out port 11b is formed, and a convex portion 11c is formed on the base end face side.

前記取り付け口11aは、長手方向から見た場合において前記フランジ付電流導入端子62と略同じ大きさに開口させてある。   The attachment port 11a is opened to substantially the same size as the flanged current introduction terminal 62 when viewed from the longitudinal direction.

前記フィラメント取り出し口11bは、概略長方形状の開口に形成してあり、短辺が人の手が入る程度の大きさに形成してあり、開口周囲を囲むように密閉用のシール構造SLであるOリングが設けてある。前記フィラメント取り出し口11bが形成してある側面に隣接する上下側面には、前記フィラメント交換器100を持ち運ぶ際の取っ手41がそれぞれ設けてある。また、上下側面が載置された場合に、前記取っ手41と三点支持をなし安定するように2つの脚部42がそれぞれ設けてある。さらに、上下側面のそれぞれ4か所には、前記蓋体12により前記Oリングを押しつぶしつつ当該フィラメント取り出し口11bを閉塞するための取り付け金具43も設けてある。   The filament outlet 11b is formed in a substantially rectangular opening, has a short side that is large enough for a human hand, and has a sealing structure SL for sealing so as to surround the periphery of the opening. An O-ring is provided. Handles 41 for carrying the filament exchanger 100 are provided on the upper and lower side surfaces adjacent to the side surface on which the filament outlet 11b is formed. In addition, when the upper and lower side surfaces are placed, two legs 42 are respectively provided so that the handle 41 and the three points are supported and stabilized. Furthermore, attachment brackets 43 for closing the filament outlet 11b while crushing the O-ring with the lid 12 are provided at four locations on the upper and lower side surfaces, respectively.

前記蓋体12は概略長方形状の平板であって、前記取り付け金具43と係合する取付け部が側面に4か所設けてあり、また中央部に取り外し用取っ手12aが設けてある。図2等から明らかなようにこの蓋体12は前記容器本体11から完全に分離することができ、フィラメント61の交換作業時において前記フィラメント取り出し口11bから交換作業者が手を内部へ入れる際に邪魔にならようにすることができる。   The lid body 12 is a substantially rectangular flat plate, and four attachment portions for engaging with the attachment metal fitting 43 are provided on the side surface, and a removal handle 12a is provided at the center portion. As is apparent from FIG. 2 and the like, the lid 12 can be completely separated from the container body 11, and when the filament 61 is exchanged, when the exchange operator puts his / her hand through the filament outlet 11b. You can get in the way.

前記引き抜き機構2は、前記凸部11cを貫通して前記補助真空容器1内の長手方向に延びる操作ロッド21と、前記操作ロッド21の先端部と前記フランジ付電流導入端子62の頭部とを連結するブラケット23と、前記ブラケット23を前記操作ロッド21の軸方向にのみ移動するように案内するガイド22と、から構成してある。   The drawing mechanism 2 includes an operation rod 21 that extends through the convex portion 11c and extends in the longitudinal direction in the auxiliary vacuum vessel 1, a tip portion of the operation rod 21, and a head portion of the flanged current introduction terminal 62. A bracket 23 to be connected and a guide 22 for guiding the bracket 23 so as to move only in the axial direction of the operation rod 21 are configured.

前記操作ロッド21は、前記補助真空容器1の外部にあり、交換作業者が把持し当該操作ロッド21を進退させるためのT字状の把持部21bと、前記把持部21bと前記ブラケット23との間を接続するロッド21a部とから構成してある。前記ロッド21a部と、前記凸部11cとの間の摺動部にもシール構造が形成してあり、摺動部を介して前記補助真空容器1内外の空気が出入りするのを防ぐようにしてある。   The operating rod 21 is outside the auxiliary vacuum vessel 1, and includes a T-shaped gripping portion 21 b that is gripped by an exchange operator to advance and retract the operating rod 21, and the gripping portion 21 b and the bracket 23. It is comprised from the rod 21a part which connects between. A seal structure is also formed in the sliding portion between the rod 21a and the convex portion 11c so as to prevent air inside and outside the auxiliary vacuum vessel 1 from entering and exiting through the sliding portion. is there.

前記ガイド22は、前記容器本体11の内側面において前記操作ロッド21の軸方向に延びるレール22aと、前記レール22a上をスライド移動可能に取り付けられたスライダ22bとからなる。前記スライダ22bは前記ブラケット23の側面と接続してあり、前記ブラケット23及び前記フランジ付電流導入端子62が回転を生じずに直動のみで移動させられるようにしてある。したがって、前記補助真空容器1の容積を前記フランジ付電流導入端子62の大きさに合わせたものにしても、移動の際に壁面に接触することがなく、フィラメント61を安全に移動させることができる。   The guide 22 includes a rail 22a that extends in the axial direction of the operation rod 21 on the inner surface of the container body 11, and a slider 22b that is slidably mounted on the rail 22a. The slider 22b is connected to the side surface of the bracket 23, and the bracket 23 and the flanged current introduction terminal 62 are moved only by linear motion without causing rotation. Therefore, even if the volume of the auxiliary vacuum vessel 1 is adjusted to the size of the flanged current introduction terminal 62, the filament 61 can be moved safely without contacting the wall surface during the movement. .

前記ブラケット23は、前記操作ロッド21が最大まで引き抜かれた際に前記凸部11cの内部に収容されるように構成してある。言い換えると、前記凸部11cが、前記フィラメント61が当該容器本体11内に引き抜かれた状態において前記ブラケット23を収容するとともに、前記軸方向から視た場合に当該凸部11c及び当該ブラケット23が前記フランジ付電流導入端子62よりも小さく形成してある。   The bracket 23 is configured to be accommodated in the convex portion 11c when the operating rod 21 is pulled out to the maximum. In other words, the convex portion 11c accommodates the bracket 23 in a state where the filament 61 is pulled out into the container main body 11, and the convex portion 11c and the bracket 23 are It is formed smaller than the current introduction terminal 62 with the flange.

前記圧力調節機構3は、前記補助真空容器1の基端面において前記凸部11cが形成されておらず平面となっている部分に各構成部材を配置してある。すなわち、前記補助真空容器1内の圧力をチェックするための圧力計32と、前記補助真空容器1内を真空排気された状態から大気圧に開放するためのベント弁31とが基端面に設けてある。   In the pressure adjusting mechanism 3, the constituent members are disposed on the base end surface of the auxiliary vacuum vessel 1 where the convex portions 11 c are not formed and are flat. That is, a pressure gauge 32 for checking the pressure in the auxiliary vacuum vessel 1 and a vent valve 31 for releasing the inside of the auxiliary vacuum vessel 1 from the evacuated state to the atmospheric pressure are provided on the base end surface. is there.

このように構成されたフィラメント交換器100を用いたフィラメント61の交換作業時の工程について説明する。   The process at the time of the replacement | exchange operation | work of the filament 61 using the filament exchanger 100 comprised in this way is demonstrated.

まず、交換作業者は前記固定構造5に取り付けられている前記フランジ付電流導入端子62のねじ止めを予め外しておく。このとき、真空室C内は大気圧に比べて非常に圧力が低いので、前記フランジ付電流導入端子62は大気圧により前記真空室C内部側へと押しつけられるため勝手に外れることはない。   First, the replacement operator removes the screw of the flanged current introduction terminal 62 attached to the fixed structure 5 in advance. At this time, since the pressure in the vacuum chamber C is much lower than the atmospheric pressure, the flanged current introduction terminal 62 is pressed toward the inside of the vacuum chamber C by the atmospheric pressure, so that it does not come off arbitrarily.

その後、図3及び図4に示すように前記イオン源300の前記固定構造5に対して、前記取り付け口11aにより前記フランジ付電流導入端子62の頭部を囲うように前記フィラメント交換器100を取り付ける。   Thereafter, as shown in FIGS. 3 and 4, the filament exchanger 100 is attached to the fixing structure 5 of the ion source 300 so that the head of the flanged current introduction terminal 62 is surrounded by the attachment port 11a. .

次に図5(a)に示すように、前記容器本体11から前記蓋体12を取り外すし、前記ブラケット23と前記フランジ付電流導入端子62の頭部とをねじ止めして固定し、その後再び前記蓋体12を容器本体11に対して取り付けて前記補助真空容器1内を密閉する。そして、凸部11c側に設けられている前記ベント弁31を閉じた状態にしたうえで、図5(b)に示すように前記固定構造5が具備する前記真空排気用バルブ51により前記固定構造5内に排気流路53を介して前記補助真空容器1内の真空排気が行われる。この真空排気は、前記凸部11c側に設けられている圧力計32が所定の真空度を指し示すまで継続される。   Next, as shown in FIG. 5 (a), the lid body 12 is removed from the container body 11, the bracket 23 and the head of the flanged current introduction terminal 62 are screwed and fixed, and then again. The lid 12 is attached to the container body 11 to seal the auxiliary vacuum container 1 inside. And after making the said vent valve 31 provided in the convex part 11c side into the closed state, as shown in FIG.5 (b), the said evacuation valve 51 which the said fixing structure 5 comprises has said fixed structure. 5 is evacuated in the auxiliary vacuum vessel 1 through an exhaust passage 53. This evacuation is continued until the pressure gauge 32 provided on the convex portion 11c side indicates a predetermined degree of vacuum.

前記補助真空容器1内が前記真空室C内と略同じ真空度まで減圧されると、図6に示すように交換作業者は前記操作ロッド21を前記凸部11c側へと引き抜いていくことにより、前記フランジ付電流導入端子62及びフィラメント61を前記取り付け口11aを通過させて前記補助真空容器1内へと移動させていく。この際、前記ブラケット23は前記ガイド22のスライダ22bに連結されているので、直動しか生じず、図6(a)に示すように前記フランジ付電流導入端子62及び前記フィラメント61は平行移動のみを行いながら前記補助真空容器1内を先端側から基端側へと移動していく。前記蓋体12が透明樹脂製であるので、前記フィラメント取り出し口11bを介して前記フランジ付電流導入端子62及びフィラメント61の移動状態について交換作業者は常に確認することができ、前記補助真空容器1内でフィラメント61が壁に接触し、破損してしまう等といった事態を未然に防ぐことができる。   When the inside of the auxiliary vacuum vessel 1 is depressurized to substantially the same degree of vacuum as the inside of the vacuum chamber C, the replacement operator pulls out the operation rod 21 toward the convex portion 11c as shown in FIG. The flanged current introduction terminal 62 and the filament 61 are moved into the auxiliary vacuum vessel 1 through the attachment port 11a. At this time, since the bracket 23 is connected to the slider 22b of the guide 22, only the linear movement occurs, and the flanged current introducing terminal 62 and the filament 61 are only translated as shown in FIG. While moving, the inside of the auxiliary vacuum vessel 1 is moved from the distal end side to the proximal end side. Since the lid body 12 is made of a transparent resin, the replacement operator can always check the movement state of the flanged current introduction terminal 62 and the filament 61 through the filament outlet 11b. It is possible to prevent a situation in which the filament 61 comes into contact with the wall and breaks.

そして、図6(b)及び図7の断面図に示すように前記ブラケット23が前記凸部11c内に収容されるまで移動が完了すると、前記フィラメント61の全体が前記補助真空容器1内に収容された状態となる。図7に示すように前記フランジ付電流導入端子62が通過しない領域である前記凸部11cは前記ブラケット23のみが収容されるのに必要十分な容積にしてあるので、前記補助真空容器1内の容積を小さくすることができ、真空排気にかかる時間を短縮できる。   6B and FIG. 7, when the movement is completed until the bracket 23 is accommodated in the convex portion 11c, the entire filament 61 is accommodated in the auxiliary vacuum vessel 1. It will be in the state. As shown in FIG. 7, the convex portion 11c, which is a region through which the flanged current introduction terminal 62 does not pass, has a necessary and sufficient volume to accommodate only the bracket 23. The volume can be reduced, and the time required for evacuation can be shortened.

その後、前記固定構造5に設けられた真空弁54を閉塞することにより、前記真空室C内と前記補助真空容器1内とを完全に仕切る。そして、前記ベント弁31を開放して前記補助真空容器1内の圧力を大気圧にしたうえで、図8に示すように前記蓋体12を前記容器本体11から取り外し、前記フィラメント取り出し口11bを開口させる。図8から明らかなように前記容器本体11は前記取り付け口11aを前記固定構造5に取り付けたまま前記蓋体12は取り外される。そして、交換作業者は、前記フィラメント取り出し口11bから前記補助真空容器1内に手を入れて、前記フランジ付電流導入端子62の先端に取り付けられている前記フィラメント61を取り外し、前記フィラメント61を前記補助真空容器1内から取り出す。その後、交換作業者は、新しいフィラメント61を前記フィラメント取り出し口11bから前記補助真空容器1内へと入れて、前記フランジ付電流導入端子62の先端に取り付ける。このように前記フィラメント交換器100の大部分の構成部材を前記固定構造5に取り付けたまま、前記蓋体12を取り外すことで前記フィラメント61の交換を容易に行うことができる。   Thereafter, the vacuum valve 54 provided in the fixed structure 5 is closed to completely partition the vacuum chamber C from the auxiliary vacuum vessel 1. Then, after opening the vent valve 31 and setting the pressure in the auxiliary vacuum vessel 1 to atmospheric pressure, the lid 12 is removed from the vessel body 11 as shown in FIG. Open. As apparent from FIG. 8, the lid 12 is removed from the container body 11 with the attachment port 11 a attached to the fixing structure 5. Then, the replacement operator puts his hand into the auxiliary vacuum vessel 1 from the filament outlet 11b, removes the filament 61 attached to the tip of the flanged current introduction terminal 62, and removes the filament 61 from the filament outlet 11b. Remove from the auxiliary vacuum vessel 1. Thereafter, the replacement operator puts a new filament 61 into the auxiliary vacuum vessel 1 through the filament outlet 11b and attaches it to the tip of the flanged current introduction terminal 62. In this way, the filament 61 can be easily replaced by removing the lid 12 while attaching most of the constituent members of the filament exchanger 100 to the fixing structure 5.

その後は上述してきたフィラメント61の取り外し時における作業工程を逆向きに行っていくことで、新しいフィラメント61を前記真空室C内に配置するとともに、最後に前記フィラメント交換器100を前記固定構造5から取り外すことができる。   Thereafter, the above-described work process for removing the filament 61 is performed in the reverse direction, whereby a new filament 61 is disposed in the vacuum chamber C and finally the filament exchanger 100 is removed from the fixing structure 5. Can be removed.

このように本発明のフィラメント交換器100及びフィラメント交換構造200によれば、前記フィラメント取り出し口11bを開閉するための前記蓋体12があるので、1つのフィラメント61の交換時において前記フィラメント交換器100の取り付け取り外しはそれぞれ1回ずつだけ行えばよい。   As described above, according to the filament exchanger 100 and the filament exchange structure 200 of the present invention, since there is the lid 12 for opening and closing the filament take-out port 11b, the filament exchanger 100 can be replaced when one filament 61 is replaced. The attachment and removal of each need only be performed once.

従って、従来であれば1つのフィラメント61交換のためにフィラメント交換器100を固定構造5に対して取り付け・取り外しするのをそれぞれ2回ずつ行う必要があったのに比べて大幅に取り付け取り外し作業の手間を減らすことができる。つまり、フィラメント交換作業者が、重量物である前記フィラメント交換器100を持ち上げたり、下ろしたりする回数を従来よりも少なくすることができ、交換作業者の負担を減らすことができる。   Therefore, in the past, the attachment / detachment of the filament exchanger 100 to / from the fixed structure 5 for exchanging one filament 61 is much more difficult than the attachment / detachment work. Time and effort can be reduced. In other words, the number of times that the filament exchange operator lifts or lowers the filament exchanger 100, which is a heavy object, can be reduced as compared with the conventional case, and the burden on the exchange operator can be reduced.

さらに、前記固定構造5に対して前記フィラメント交換器100が着脱可能であるので、通常使用時には前記フィラメント交換器100をイオン源300から取り外しておくことができ、前記イオン源300周辺のスペースを通常使用時により広くすることができる。このような効果は図1に示すようなマルチフィラメント型のイオン源300において特に顕著となる。また、前記固定構造5にフィラメント61交換用の小型の真空室Cが常には設けられていないので、フィラメント交換作業時に他の固定構造5から突出しているものがなく、広くスペースを使用できるのでフィラメント交換作業がしやすい。   Furthermore, since the filament exchanger 100 can be attached to and detached from the fixed structure 5, the filament exchanger 100 can be detached from the ion source 300 during normal use, and a space around the ion source 300 is usually removed. Can be wider when in use. Such an effect is particularly remarkable in the multifilament type ion source 300 as shown in FIG. In addition, since the fixed structure 5 is not always provided with a small vacuum chamber C for replacing the filament 61, there is nothing protruding from the other fixed structure 5 during filament replacement work, and a wide space can be used. Easy to replace.

また、前記フィラメント交換器100自体は内部を真空排気するための配管を接続されるのではなく、前記固定構造5の真空排気用バルブ51及び排気流路53からなる排気構造を利用して内部の真空排気を行えるようにフィラメント構造200は構成してある。したがって、フィラメント交換器100自体に真空排気用の配管を直接接続する等の作業が不要であり、フィラメント交換器100の取り付け、取り外し作業時にそのような配管が邪魔になることがなく、さらに作業の負担を軽減することができる。   Further, the filament exchanger 100 itself is not connected to a pipe for evacuating the inside, but uses an evacuation structure including the evacuation valve 51 and the exhaust passage 53 of the fixed structure 5 to provide an internal structure. The filament structure 200 is configured so that it can be evacuated. Accordingly, it is not necessary to directly connect a vacuum exhaust pipe to the filament exchanger 100 itself, and such a pipe does not become an obstacle when the filament exchanger 100 is attached or detached. The burden can be reduced.

その他の実施形態について説明する。   Other embodiments will be described.

前記実施形態ではイオン源の真空室内に配置されているフィラメントの交換を一例として挙げたが、例えば電子ビームを生成するための電子源の真空室内に配置されているフィラメントの交換に本発明のフィラメント交換器を用いても構わない。   In the above embodiment, the replacement of the filament disposed in the vacuum chamber of the ion source has been described as an example. For example, the filament of the present invention can be used to replace the filament disposed in the vacuum chamber of the electron source for generating an electron beam. An exchanger may be used.

前記フィラメント交換器は、補助真空容器内に前記フランジ付電流導入端子及びフィラメントの移動を規制するためにガイドを設けていたが、場合によってはガイドを設けずに前記操作ロッドだけで引き抜くように構成しても構わない。   The filament exchanger is provided with a guide for restricting the movement of the flanged current introduction terminal and the filament in the auxiliary vacuum vessel. In some cases, the guide is not provided, and the filament exchanger is configured to be pulled out only by the operation rod. It doesn't matter.

前記実施形態では、前記補助真空容器内の真空排気は前記固定構造に設けられた真空排気用弁を用いていたが、前記フィラメント交換器自体に排気用バルブが直接接続されるようにしてもよい。   In the above embodiment, the vacuum exhaust valve provided in the fixed structure is used for the vacuum exhaust in the auxiliary vacuum vessel. However, the exhaust valve may be directly connected to the filament exchanger itself. .

前記蓋体は前記容器本体から完全に取り外して前記フィラメント取り出し口を全開にできるように構成していたが、例えば、前記蓋体が前記容器本体に対して蝶番等により連結されており、完全には取り外せないようにしてもよい。   The lid was configured to be completely removed from the container body so that the filament outlet can be fully opened. For example, the lid is connected to the container body by a hinge or the like, May not be removable.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。   In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed without departing from the spirit of the present invention.

1 :補助真空容器
11 :容器本体
11a :取り付け口
11b :フィラメント取り出し口
11c :凸部
12 :蓋体
21 :操作ロッド
22 :ガイド
23 :ブラケット
42 :脚部
51 :真空排気用バルブ
53 :排気流路
61 :フィラメント
62 :フランジ付電流導入端子(フィラメント支持構造)
100 :フィラメント交換器
200 :フィラメント交換構造
C :真空室
1: Auxiliary vacuum vessel 11: Container body 11a: Mounting port 11b: Filament take-out port 11c: Convex portion 12: Lid 21: Operation rod 22: Guide 23: Bracket 42: Leg 51: Vacuum exhaust valve 53: Exhaust flow Path 61: Filament 62: Current introduction terminal with flange (filament support structure)
100: Filament exchanger 200: Filament exchange structure C: Vacuum chamber

Claims (7)

真空室の外部へ一部が露出するフィラメント支持構造に支持されて当該真空室内に配置されているフィラメントを前記真空室外へと取り出して交換する際に前記真空室に対して取り付けられ、前記フィラメントの交換終了後に前記真空室から取り外されるフィラメント交換器であって、
前記真空室外において前記フィラメント支持構造を覆うように着脱可能に取り付けられる取り付け口が形成された補助真空容器と、
前記補助真空容器を貫通してその先端部が補助真空容器内において前記フィラメント支持構造に取り付けられ、前記補助真空容器内が真空排気された状態において前記取り付け口を通過させて前記真空室内から当該補助真空容器内へと前記フィラメント支持構造及びフィラメントを引き抜くための操作ロッドとを備え、
前記補助真空容器が、
前記取り付け口と、前記フィラメントの交換時に当該フィラメントを取り出すための取り出し口とが形成された容器本体と、
前記取り出し口を開閉可能な蓋体とを備えたことを特徴とするフィラメント交換器。
The filament is supported by a filament support structure that is partially exposed to the outside of the vacuum chamber and is attached to the vacuum chamber when the filament disposed in the vacuum chamber is taken out of the vacuum chamber and replaced. A filament exchanger to be removed from the vacuum chamber after completion of the exchange,
An auxiliary vacuum vessel formed with an attachment port detachably attached so as to cover the filament support structure outside the vacuum chamber;
The tip of the auxiliary vacuum vessel passes through the auxiliary vacuum vessel and is attached to the filament support structure in the auxiliary vacuum vessel. In the state where the auxiliary vacuum vessel is evacuated, the auxiliary opening is passed through the auxiliary chamber from the vacuum chamber. An operation rod for pulling out the filament support structure and the filament into the vacuum vessel;
The auxiliary vacuum vessel is
A container body in which the attachment port and a take-out port for taking out the filament when the filament is replaced;
A filament exchanger comprising a lid capable of opening and closing the take-out port.
前記蓋体が、前記容器本体に対して着脱可能に取り付けられている請求項1記載のフィラメント交換器。   The filament exchanger according to claim 1, wherein the lid is detachably attached to the container body. 前記操作ロッドの先端部及び前記フィラメント支持構造の間を接続するブラケットをさらに備え、
前記容器本体が、前記操作ロッドの軸方向に沿って延びており、その先端側に前記取り付け口を有するとともに、前記取り付け口とは反対側において前記軸方向の基端側に突出する凸部を有しており、
前記凸部が、前記フィラメントが当該容器本体内に引き抜かれた状態において前記ブラケットを収容するとともに、前記軸方向から視た場合に当該凸部及び当該ブラケットが前記フィラメント支持構造よりも小さく形成してある請求項1又は2記載のフィラメント交換器。
A bracket for connecting the tip of the operating rod and the filament support structure;
The container main body extends along the axial direction of the operation rod, has the attachment port at the distal end side thereof, and a convex portion protruding toward the proximal end side in the axial direction on the side opposite to the attachment port. Have
The convex portion accommodates the bracket in a state where the filament is pulled out into the container body, and the convex portion and the bracket are formed smaller than the filament support structure when viewed from the axial direction. The filament exchanger according to claim 1 or 2.
前記容器本体内に対して取り付けられた前記操作ロッドの軸方向に延びるレール及び前記レール上をスライド移動可能に取り付けられたスライダからなるガイドをさらに備え、
前記スライダと前記フィラメント支持構造が接続されている請求項1乃至3いずれかに記載のフィラメント交換器。
A guide comprising a rail extending in the axial direction of the operation rod attached to the inside of the container body and a slider attached to be slidable on the rail;
The filament exchanger according to any one of claims 1 to 3, wherein the slider and the filament support structure are connected.
前記容器本体の外表面に持ち運び用の取っ手が設けられた請求項1乃至4いずれかに記載のフィラメント交換器。   The filament exchanger according to any one of claims 1 to 4, wherein a handle for carrying is provided on an outer surface of the container body. 載置された際に前記取っ手とともに三点支持をなす2つの脚部が前記容器本体の外表面に設けられた請求項5記載のフィラメント交換器。   6. The filament exchanger according to claim 5, wherein two legs that support the three points together with the handle are provided on the outer surface of the container body when placed. 請求項1乃至6いずれかに記載のフィラメント交換器と、
前記真空室の外側に設けられた前記フィラメント支持構造が固定される固定構造と、からなるフィラメント交換構造であって、
前記固定構造が、前記フィラメント交換器内を真空排気するための真空排気用バルブと、前記フィラメント交換器が前記フィラメント支持構造を囲うように取り付けられた際に前記真空排気用バルブ及び前記補助真空容器内を連通する排気流路とを備えているフィラメント交換構造。
A filament exchanger according to any one of claims 1 to 6;
A filament exchange structure comprising: a fixed structure to which the filament support structure provided outside the vacuum chamber is fixed;
The fixing structure includes a vacuum exhaust valve for exhausting the inside of the filament exchanger, and the vacuum exhaust valve and the auxiliary vacuum container when the filament exchanger is attached so as to surround the filament support structure. A filament exchange structure comprising an exhaust passage communicating with the inside.
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