JPH01239748A - イオンビーム中性化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、メカニカルスキャン方式のイオン注入袋ヱ
において、ディスク上のイオンビーム照射対象物に照射
するイオンビームをイオンビーム照射対象物の手前で中
性化してイオンビーム照射対象物の正極性のチャージア
ップを抑制するイオンビーム中性化装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来のイオンビーム中性化装置は、熱電子発生源からイ
オンビーム中性化用の熱電子を発生させ、熱電子引き出
し用電源による電圧印加により熱電子をイオンビーム照
射対象物を装着したディスクの前方空間に引き込み、こ
の熱電子の管壁への衝突に伴って発生する二次電子によ
って、イオンビームをディスクの前方で中性化し、イオ
ンと一ム照射対象物の正極性のチャージアンプを抑制す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このイオンビーム中性化装置は、電源投入す
ると、イオンビームの存在の有無に関係なく熱電子をデ
ィスクの前方空間に引き込むため、イオン注入装置にお
いて、イオン源の引き出し用電源の故障等によってイオ
ンビームが出なくなった場合にも、熱電子がディスクの
前方空間に引き込まれつづけることになり、その結果発
生する二次電子が過剰になった状態でイオンビーム照射
対象物に二次電子が蓄積され、イオンビーム照射対象物
が負極性にチャージアップするという問題があった。

したがって、この発明の目的は、イオンビーム停止時の
イオンビーム照射対象物の負極性のチャージアップを防
止することができるイオンビーム中性化装置を提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のイオンビーム中性化装置は、熱電子発生源と
熱電子引き出し用電源と電流極性反転検出回路とスイッ
チ回路とを備えている。

熱電子発生源はイオンビーム中性化用の熱電子を発生す
る。熱電子引き出し用電源は、熱電子発生源から発生す
る熱電子をイオンビーム照射対象物を装着したディスク
の前方空間に引き込む。電流極性反転検出回路は、ディ
スクに流れるディスク電流の極性反転を検出する。スイ
ッチ回路は、電流極性反転検出回路の極性反転検出出力
に応答して熱電子引き出し用電源を遮断する。

〔作　　　用〕

この発明の構成によれば、熱電子発生源から発生する熱
電子が熱電子引き出し用１ｉａによる電圧印加でもって
ディスクの前方空間に引き込まれる。

この結果、熱電子の衝突により生じた二次電子がイオン
ビームをディスクの前方位置で中性化し、イオンビーム
照射対象物には中性粒子ビームが照射されることになる
。したがって、イオンビーム照射対象物の正極性のチャ
ージを抑制することができる。

一方、電流極性反転検出回路は、ディスク電流の極性を
常時監視し、その極性が反転したときに極性反転出力を
発生する。そして、この極性反転出力に応答してスイッ
チ回路が熱電子引き出し用電源を遮断することになる。

したがって、例えば、イオン源の引き出し用電源の故障
等によってイオンビームが出なくなり、二次電子が過剰
になってディスクにイオンビームが正常に発生していた
ときと逆極性のディスク電流が流れ始めた場合に電流極
性反転検出回路が極性反転出力を発生し、スイッチ回路
が熱電子引き出し用電源を遮断する。この結果、二次電
子が過剰になることはなく、イオンビーム照射対象物が
負極性にチャージアップするのを防止することができる
。

〔実　施　例〕

この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。この
イオンビーム中性化装置は、フィラメント等で構成され
る熱電子発生源（図示せず）と、熱電子引き出し用電源
Ｅと、電２ｉ！極性反転検出回路ＤＴとスイッチ回路Ｓ
Ｗとを備えている。

熱電子発生源は、イオンビーム中性化用の熱電子を発生
する。熱電子引き出し用ｔｉＥは、熱電子発生源から発
生する熱電子をイオンビーム照射対象物（図示せず）を
装着したディスク（図示せず）の前方空間に引き込む、
電流極性反転検出回路ＤＴは、ディスクに流れるディス
ク電流の極性反転を検出する。スイッチ回路ＳＷは、′
ｉａ流掻性反転検出回路ＤＴの極性反転検出出力に応答
して熱電子引き出し用電源Ｅを遮断する。

この・イオンビーム中性化装置は、熱電子発生源から発
生する熱電子が熱電子引き出し用電源Ｅによる電圧印加
でもってディスクの前方空間に引き込まれる。この結果
、熱電子の衝突により生じた二次電子がイオンビームを
ディスクの前方位置で中性化し、イオンビーム照射対象
物には中性粒子ビームが照射されることになる。したが
って、イオンビーム照射対象物の正極性のチャージを抑
制することができる。

一方、電流極性反転検出回路ＤＴは、ディスク電流の極
性を常時監視し、その極性が反転したときに極性反転出
力を発生する。そして、この極性反転出力に応答してス
イッチ回路ＳＷが熱電子引き出し川霧ａＥを遮断するこ
とになる。

したがって、例えば、イオン源の引き出し用電源の故障
等によってイオンビームが出な（なり、二次電子が過剰
になってディスクにイオンビームが正常に発生していた
ときと逆極性のディスク電流が流れ始めた場合に電流極
性反転検出回路ＤＴが極性反転出力を発生し、スイッチ
回路ｓｗｆＪ＜熱電子引き出し用電源Ｅを遮断する。こ
の結果、二次電子が過剰になることはなく、イオンビー
ム照射対象物が負極性にチャージアップするのを防止す
ることができる。

上記した電流極性反転検出回路ＤＴは、具体的には、端
子Ｔ１に入力されるディスク電流に応じた検出電圧と基
準電圧■□とを演算増幅器ＯＰで比較することにより、
ディスク電流極性を判定し、演算増幅器ＯＰの出力でも
ってホトカプラＰＣが制御される。この場合、ディスク
電流極性が正常であるときは、演算増幅器ＯＰの出力電
圧がロウレベルでホトカプラＰＣの出力トランジスタが
導通していて、ディスク電流極性が反転したときに演算
増幅器ＯＰから１ｉ流反転検出出力（ハイレベルの電圧
）を発生し、ホトカプラＰＣの出力トランジスタを遮断
させる。なお、Ｒ２−Ｒ５は抵抗、Ｄ、、Ｄ２はダイオ
ード、ＺＤ、はツェナーダイオードである。

また、スイッチ回路ＳＷは、ホトカプラＰＣの出力トラ
ンジスタが導通しているときは、トランジスタＱ１がオ
フで、トランジスタＱ２がオンで、トランジスタＱ３が
オンとなり、熱電子引き出しｍ１ｔＡＥが印加状態にあ
る。ところが、ディスク電ＱｌｔＦｉ性が反転してホト
カプラＰＣの出力トランジスタが遮断すると、トランジ
スタＱ、がオンとなって、トランジスタＱ２．Ｑ３がオ
フとなり、熱電子引き出しｍ１ａＥが遮断することにな
る。

なお、Ｒ１は抵抗、Ｄ３．Ｄ、はダイオード、ＺＤ２は
ツェナーダイオード、Ｔ２．Ｔ３は引き出し用電圧を印
加するための端子である。

〔発　明　の　効　果〕

この発明のイオンビーム中性化ｇｌによれば、ディスク
電流の極性を常時監視し、その極性が反転したときに発
生する極性反転出力に応答してスイッチ回路が熱電子引
き出し用電源を遮断する構成であるので、イオンビーム
停止時のイオンビーム照射対象物の負極性のチャーシア
／プを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。 Ｅ・・・熱電子引き出し用電源、ＤＴ・・・電流極性反
転検出回路、ＳＷ・・・スイッチ回路 へ　　　　　　　　　　　　　　　の −一トー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　イオンビーム中性化用の熱電子を発生する熱電子発生
   源と、この熱電子発生源から発生する熱電子をイオンビ
   ーム照射対象物を装着したディスクの前方空間に引き込
   む熱電子引き出し用電源と、前記ディスクに流れるディ
   スク電流の極性反転を検出する電流極性反転検出回路と
   、この電流極性反転検出回路の極性反転検出出力に応答
   して前記熱電子引き出し用電源を遮断するスイッチ回路
   とを備えたイオンビーム中性化装置。