JPH04149931A - Sheet plasma forming ion source - Google Patents
Sheet plasma forming ion sourceInfo
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- JPH04149931A JPH04149931A JP27584890A JP27584890A JPH04149931A JP H04149931 A JPH04149931 A JP H04149931A JP 27584890 A JP27584890 A JP 27584890A JP 27584890 A JP27584890 A JP 27584890A JP H04149931 A JPH04149931 A JP H04149931A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は電磁石を分離したシートプラズマ形成用イオ
ン源に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an ion source for forming sheet plasma in which an electromagnet is separated.
(従来の技術)
従来のシートプラズマ形成用イオン源には種々のものが
存在するが、その第1例の縦断面は第4図に示されてい
る。同図において、水平方向を2軸、垂直方向をX軸、
図面に垂直な方向をX軸とする。カソード1はカソード
収納室2内に配設され、そのカソード収納室2の先端の
開口には、第5図に示されるX軸方向に長辺、y軸方向
に短辺をもつスリット3を中央部に備えた多数の゛シー
トプラズマ用電極4が絶縁物(図示せず)を介して一直
線上に配列され、そして、各シートプラズマ用電極4の
スリット3の繋がりにより、カソード収納室2内と連通
したシートプラズマ形成用通路5が2軸方向に一直線上
に形成されている。シートプラズマ用電極4のスリット
3と同形のスリット6を中央部に備えたアノード7は一
直線上に配列されたシートプラズマ用電極4の先端に絶
縁物(図示せず)を介して配列され、アノード7のスリ
ット6とシートプラズマ用電極4のスリット3とが一直
線上に位置するようにされている。一直線上に配列され
たシートプラズマ用電極4の外周には、X軸方向に長辺
、X軸方向に短辺を持った短形空芯コイル8が巻かれ、
また、カソード収納室2の背後にも、短形空芯コイル8
と同形の短形空芯コイル9が配設されている。(Prior Art) There are various types of conventional ion sources for forming sheet plasma, and a vertical cross section of a first example is shown in FIG. In the figure, the horizontal direction is two axes, the vertical direction is the X axis,
The direction perpendicular to the drawing is the X axis. The cathode 1 is arranged in a cathode storage chamber 2, and a slit 3 having a long side in the X-axis direction and a short side in the Y-axis direction is formed in the opening at the tip of the cathode storage chamber 2, as shown in FIG. A large number of sheet plasma electrodes 4 provided in the section are arranged in a straight line with an insulator (not shown) interposed therebetween, and the slits 3 of each sheet plasma electrode 4 are connected to each other in the cathode storage chamber 2. A communicating sheet plasma forming passage 5 is formed in a straight line in two axial directions. An anode 7 having a slit 6 in the center having the same shape as the slit 3 of the sheet plasma electrode 4 is arranged at the tip of the sheet plasma electrode 4 arranged in a straight line with an insulator (not shown) interposed therebetween. The slit 6 of the sheet plasma electrode 4 and the slit 3 of the sheet plasma electrode 4 are arranged in a straight line. A rectangular air-core coil 8 having a long side in the X-axis direction and a short side in the X-axis direction is wound around the outer periphery of the sheet plasma electrodes 4 arranged in a straight line.
Also, a rectangular air core coil 8 is installed behind the cathode storage chamber 2.
A rectangular air-core coil 9 having the same shape as the one shown in FIG.
したがって、このような第1例においては、短形空芯コ
イル8により、第6図(al、fblに示すようにX軸
方向に−様な磁場が形成されるが、短形空芯コイル8と
短形空芯コイル9とに逆向きの電流を流すと、第7図f
at、(blに示すようにカソード収納室2の位置でカ
スプ磁場が形成されるようになる。Therefore, in such a first example, the rectangular air-core coil 8 forms a --like magnetic field in the X-axis direction as shown in FIGS. When a current in the opposite direction is passed through the rectangular air-core coil 9, the result is shown in Fig. 7 f.
At, (bl), a cusp magnetic field is formed at the position of the cathode storage chamber 2.
次に、第2例は、第1例と類似しているが、第1例と違
って、第8図に示されるように一直線上に配列されたシ
ートプラズマ用電極4の外周に巻か゛れた短形空芯コイ
ル8の回りに、純鉄製の磁気リターン10を設け、そう
することによって、第9図fat、(blに示されるよ
うにカソード収納室2における磁場強度を弱くしている
。Next, the second example is similar to the first example, but unlike the first example, it is wound around the outer periphery of the sheet plasma electrodes 4 arranged in a straight line as shown in FIG. A magnetic return 10 made of pure iron is provided around the rectangular air-core coil 8, thereby weakening the magnetic field strength in the cathode storage chamber 2, as shown in FIG.
(発明が解決しようとする課題)
従来のシートプラズマ形成用イオン源の第1例は、上記
のように短形空芯コイル8と短形空芯コイル9とをカソ
ード収納室2の前後に配置しているため、イオン源の占
有面積が大きくなると共に、シートプラズマ用電極4や
アノード7を取り付けるときの作業空間が少なく、イオ
ン源の組立やメインテナンス作業に時間がかかる問題が
起きた。(Problems to be Solved by the Invention) In the first example of the conventional ion source for forming sheet plasma, the rectangular air-core coil 8 and the rectangular air-core coil 9 are arranged before and after the cathode storage chamber 2 as described above. As a result, the area occupied by the ion source becomes large, and the working space for attaching the sheet plasma electrode 4 and the anode 7 is small, resulting in the problem that assembly and maintenance of the ion source takes time.
また、第2例は上記のようにカソード収納室2における
磁場強度が弱くなるだけで、カプス磁場が形成されない
ため、シートプラズマ生成上好ましくな(なるうえ、第
1例と同様に短形空芯コイル8を配置しているので、シ
ートプラズマ用電極4やアノード7を取り付けるときの
作業空間が少なく、イオン源の組立やメインテナンス作
業に時間がかかる問題が起きた。In addition, in the second example, as mentioned above, the magnetic field strength in the cathode storage chamber 2 is only weakened, and no caps magnetic field is formed. Since the coil 8 is arranged, there is a problem that there is little work space when attaching the sheet plasma electrode 4 and the anode 7, and it takes time to assemble and maintain the ion source.
この発明の目的は、従来の問題を解決して、シートプラ
ズマ生成に必要な磁場を形成すると共に、組立やメイン
テナンス作業を短時間に行うことの可能なシートプラズ
マ形成用イオン源を提供することにある。The purpose of this invention is to solve the conventional problems and provide an ion source for sheet plasma formation that can form the magnetic field necessary for sheet plasma generation and that can be assembled and maintained in a short time. be.
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために、この発明のシートプラズマ
形成用イオン源は、カソードを内部に配設したカソード
収納室2の先端の開口に、中央部にスリットを持つ多数
のシートプラズマ用電極を絶縁物を介して一直線上に配
列し、それにより、各シートプラズマ用電極のスリット
の繋がりによるシートプラズマ形成用通路を一直線上に
形成し、更に、シートプラズマ用電極のスリットと同形
のスリットを中央部に持つアノードを、このアノードの
スリットとシートプラズマ用電極のスリットとが一直線
上になるように、一直線上に配列されたシートプラズマ
用電極の先端に絶縁物を介して配列し、更にその上、コ
の字型をしたポールピースの回りにコイルを巻いた2つ
の電磁石を、一直線上に配列されたシートプラズマ用電
極の両側に分離可能に配置したことを特徴とするもので
ある。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the ion source for sheet plasma formation of the present invention has a slit in the center of the opening at the tip of the cathode storage chamber 2 in which the cathode is disposed. A large number of sheet plasma electrodes are arranged in a straight line through an insulator, thereby forming a sheet plasma formation path in a straight line by connecting the slits of each sheet plasma electrode. An anode has a slit in the center with the same shape as the slit in the sheet plasma electrode, and an insulator is placed on the tip of the sheet plasma electrode arranged in a straight line so that the slit of the anode and the slit of the sheet plasma electrode are in a straight line. Furthermore, two electromagnets with coils wound around a U-shaped pole piece are separably arranged on both sides of the sheet plasma electrode arranged in a straight line. That is.
(作用)
この発明においては、2つの電磁石のコイルに同方向の
電流を流すと、シートプラズマ用電極のスリットの長手
軸方向に−様な磁場が形成されると共に、カソードおよ
びアノードの近傍でカスブ磁場が形成されるようになる
。また、一直線上に配列されたシートプラズマ用電極の
両側に配置されている2つの電磁石は分離可能であるた
め、この電磁石を取り外すと、イオン源の分解、組立時
の作業空間が広くなり、作業時間を短縮することができ
るようになる。(Function) In this invention, when currents in the same direction are passed through the coils of the two electromagnets, a -like magnetic field is formed in the longitudinal axis direction of the slit of the sheet plasma electrode, and a cassette is formed near the cathode and anode. A magnetic field begins to form. In addition, since the two electromagnets placed on both sides of the sheet plasma electrodes arranged in a straight line can be separated, removing these electromagnets increases the work space when disassembling and assembling the ion source. You will be able to save time.
(実施例)
以下、この発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はこの発明の実施例の縦断面を示しており、同図
において、従来のイオン源と同様に、カソード1を内部
に配設したカソード収納室2の先端の開口には、長辺と
短辺とをもつスリット3をを中央部に備えた多数のシー
トプラズマ用電極4が絶縁物(図示せず)を介してz軸
方向(水平方向)に一直線上に配列されている。そして
、このように配列することにより、各シートプラズマ用
電極4のスリット3が繋がり、カソード収納室2内と連
通したシートプラズマ形成用通路5が2軸方向に一直線
上に形成されている。また、シートプラズマ用電極4の
スリット3と同形のスリット6を中央部に備えたアノー
ド7は、一直線上に配列されたシートプラズマ用電極4
の先端に絶縁物(図示せず)を介して配列され、アノー
ド7のスリット6とシートプラズマ用電極4のスリット
3とがX軸方向に一直線上に位置するようにされている
。FIG. 1 shows a longitudinal section of an embodiment of the present invention, and in the figure, similar to the conventional ion source, the opening at the tip of the cathode storage chamber 2 in which the cathode 1 is disposed has a long side. A large number of sheet plasma electrodes 4 each having a slit 3 in the center having short sides 3 and 4 are arranged in a straight line in the z-axis direction (horizontal direction) via an insulator (not shown). By arranging them in this manner, the slits 3 of each sheet plasma electrode 4 are connected, and a sheet plasma forming passage 5 communicating with the inside of the cathode storage chamber 2 is formed in a straight line in two axial directions. In addition, the anode 7 has a slit 6 in the center that has the same shape as the slit 3 of the sheet plasma electrode 4, and the sheet plasma electrode 4 is arranged in a straight line.
The slits 6 of the anode 7 and the slits 3 of the sheet plasma electrode 4 are arranged on a straight line in the X-axis direction.
しかしながら、この発明の実施例は、従来のイオン源と
違って、一直線上に配列されたシートプラズマ用電極4
の上部および下部には、コの字型をしたポールピースI
la、Ilbの回りにコイル12a、12bを巻いた2
つの電磁石13a113bが分離可能に配置され、コの
字型をした各ポールピースlla、llbの先端がシー
トプラズマ用電極4側に向いている。第3図はこのよう
な2つの電磁石13a、13bを示す斜視図である。However, unlike the conventional ion source, the embodiment of the present invention has sheet plasma electrodes 4 arranged in a straight line.
There are U-shaped pole pieces I at the top and bottom of the
2. Coils 12a and 12b are wound around la and Ilb.
The two electromagnets 13a113b are arranged so as to be separable, and the tips of the U-shaped pole pieces lla and llb face the sheet plasma electrode 4 side. FIG. 3 is a perspective view showing two such electromagnets 13a and 13b.
したがって、この実施例においては、2つの電磁石13
a、13bのコイル12a、12bに同方向の電流を流
した場合、シートプラズマ用電極4のスリット3の長辺
方向に−様な磁場が形成される一方で、第2図(a)、
(blに示されるように、カソードlおよびアノード7
の近傍でカスブ磁場か形成されるようになる。また、一
直線上に配列されたシートプラズマ用電極4の上部およ
び下部に配置されている2つの電磁石13a、13bは
分離可能になっているため、電磁石13a、13bを取
り外すと、実施例のイオン源の分解、組立時の作業空間
が広くなり、作業時間を短縮することができるようにな
る。Therefore, in this embodiment, two electromagnets 13
When currents in the same direction are passed through the coils 12a and 12b of the sheet plasma electrodes 4, a -like magnetic field is formed in the long side direction of the slit 3 of the sheet plasma electrode 4.
(Cathode l and anode 7 as shown in bl)
A cusp magnetic field is formed in the vicinity of . In addition, since the two electromagnets 13a and 13b placed above and below the sheet plasma electrode 4 arranged in a straight line can be separated, when the electromagnets 13a and 13b are removed, the ion source of the embodiment The working space for disassembling and assembling is expanded, and the working time can be shortened.
なお、上記実施例の代わりに、シートプラズマ用電極4
のスリット3がY方向(垂直方向)に存在している場合
には、2つの電磁石13a、13bを一直線上に配列さ
れたシートプラズマ用電極4の左右に配置してもよい。Note that instead of the above embodiment, the sheet plasma electrode 4
When the slit 3 exists in the Y direction (vertical direction), two electromagnets 13a and 13b may be arranged on the left and right sides of the sheet plasma electrode 4 arranged in a straight line.
(発明の効果)
この発明は、上記のようにコの字型をしたポールピース
の回りにコイルを巻いた2つの電磁石を、一直線上に配
列されたシートプラズマ用電極の両側に分離可能に配置
しているので、2つの電磁石のコイルに同方向の電流を
流すと、シートプラズマ用電極のスリットの長手軸方向
に−様な磁場が形成されると共に、カソードおよびアノ
ードの近傍でカスプ磁場が形成され、シートプラズマ生
成に必要な磁場を形成することが可能になる。また、2
つの電磁石を取り外すと、イオン源の分解、組立時の作
業空間が広くなり、作業時間を短縮することができるよ
うになる。(Effects of the Invention) In this invention, two electromagnets each having a coil wound around a U-shaped pole piece as described above are separably arranged on both sides of a sheet plasma electrode arranged in a straight line. Therefore, when current flows in the same direction through the coils of the two electromagnets, a -like magnetic field is formed in the longitudinal axis direction of the slit of the sheet plasma electrode, and a cusp magnetic field is formed near the cathode and anode. This makes it possible to create the magnetic field necessary for sheet plasma generation. Also, 2
By removing the two electromagnets, the working space for disassembling and reassembling the ion source becomes larger and the working time can be reduced.
第1図〜第3図はこの発明の実施例を示しており、第1
図は縦断面図、第2図(al、fblはカスプ磁場の形
成される状態を示す説明図、第3図は2つの電磁石を示
す斜視図である。第1図〜第3図fat、Cb)は従来
のシートプラズマ形成用イオン源の第1例を示しており
、第4図は縦断面図、第5図はシトプラズマ用電極のス
リットを示す説明図、第6図(a)、fblはノートプ
ラズマ用電極のスリットのX軸方向に形成される−様な
磁場を示す説明図、第7図(al、fblはシートプラ
ズマ形成用イオン源に形成されるカスブ磁場を示す説明
図である。第8図および第91mfa+、(blは従来
のシートプラズマ形成用イオン源の第2例を示しており
、第8図は縦断面図、第9図fal、(blはシートプ
ラズマ形成用イオン源に形成される磁場を示す説明図で
ある。
図中、
l・・・・・・
2・・・・・・
3・・・・・・
4・・・・・・
5・・・・・・
6・・・・・・
7・・・・・・
11a 、 llb −−
L2a 、 12b −−
13a 、 13b −−
・カソード
・カソード収納室
・スリット
・シートプラズマ用電極
・スリット
・シートプラズマ形成用通路
・アノード
・ポールピース
・コイル
・電磁石
第
図
第
図
第
図
第
図
(a)
(b)
第
図
第
図1 to 3 show embodiments of this invention, and the first
The figure is a longitudinal sectional view, Figure 2 (al, fbl is an explanatory diagram showing the state in which a cusp magnetic field is formed, and Figure 3 is a perspective view showing two electromagnets. Figures 1 to 3 fat, Cb ) shows a first example of a conventional ion source for sheet plasma formation, FIG. 4 is a longitudinal sectional view, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the slit of the sheet plasma electrode, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing a --like magnetic field formed in the X-axis direction of the slit of the electrode for notebook plasma, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the cusp magnetic field formed in the ion source for forming sheet plasma 8 and 91mfa+, (bl shows a second example of the conventional ion source for sheet plasma formation, FIG. 8 is a vertical cross-sectional view, and FIG. It is an explanatory diagram showing a magnetic field formed in. In the figure, l... 2... 3... 4... 5... 6... 7... 11a, llb -- L2a, 12b -- 13a, 13b -- - Cathode, cathode storage chamber, slit, electrode for sheet plasma, slit, path for forming sheet plasma・Anode・Pole piece・Coil・Electromagnet (a) (b) (a) (b)
Claims (1)
の開口に、中央部にスリットを持つ多数のシートプラズ
マ用電極を絶縁物を介して一直線上に配列し、それによ
り、各シートプラズマ用電極のスリットの繋がりによる
シートプラズマ形成用通路を一直線上に形成し、更に、
シートプラズマ用電極のスリットと同形のスリットを中
央部に持つアノードを、このアノードのスリットとシー
トプラズマ用電極のスリットとが一直線上になるように
、一直線上に配列されたシートプラズマ用電極の先端に
絶縁物を介して配列し、更にその上、コの字型をしたポ
ールピースの回りにコイルを巻いた2つの電磁石を、一
直線上に配列されたシートプラズマ用電極の両側に配置
したことを特徴とするシートプラズマ形成用イオン源。1. In the opening at the tip of the cathode storage chamber 2 in which the cathode is placed, a large number of sheet plasma electrodes with a slit in the center are arranged in a straight line with an insulator interposed between them. A path for sheet plasma formation is formed in a straight line by connecting the slits of the electrodes, and further,
The anode has a slit in the center that has the same shape as the slit of the sheet plasma electrode, and the tip of the sheet plasma electrode is arranged in a straight line so that the slit of this anode and the slit of the sheet plasma electrode are in a straight line. In addition, two electromagnets with coils wound around a U-shaped pole piece were placed on both sides of the sheet plasma electrodes arranged in a straight line. Characteristic ion source for sheet plasma formation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2275848A JP2980964B2 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Ion source for sheet plasma formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2275848A JP2980964B2 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Ion source for sheet plasma formation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04149931A true JPH04149931A (en) | 1992-05-22 |
JP2980964B2 JP2980964B2 (en) | 1999-11-22 |
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ID=17561280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014159402A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source |
-
1990
- 1990-10-15 JP JP2275848A patent/JP2980964B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014159402A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-02 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source |
US9928988B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-03-27 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source |
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JP2980964B2 (en) | 1999-11-22 |
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