JPH0494036A - イオン源の引出し電極 - 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〕 本発明はエツチング、ミーリング、スパッタリング、ミ
キシング、イオンアシスト、イオン注入などイオンビー
ム技術に用いられるイオン源の弓出し電極の構造に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年、先端技術の発展にともない、各種材料表面への微
細制御の必要性が生じ、イオン源を用いタイオンビーム
技術が注目されている。

イオン源では一般的に２枚以上の引出し電極が用いられ
ている。第４図は２枚引比し電極の場合の従来の引出し
電極構造の概略を示す断面図である。イオン源本体１０
に、多数の穴を有する遮蔽電極９および加速電極８が、
それぞれの周辺部に設げる絶縁ガイシ１３を用いて機械
的に絶縁されて取り付けられている。この遮蔽電極９と
加速電極８とにより引出し電極１２は構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

遮蔽電極９はプラズマ１１をイオン源本体１０の中に閉
じこめる役割をもち、遮蔽電極９の電位は一般的にフロ
ーティング電位となっている。

方、加速電極８はプラズマ１１がらイオンを引き出す役
割をもつため、比較的高い負の電位（負イオンの場合は
正電位）にする必要がある。このため加速電極８と遮蔽
電極９とは完全に絶縁する必要がある。しかし、従来の
構造では、加速電極８と遮蔽電極９どの周辺部のみを絶
縁がイシ１３により機械的に絶縁しであるだけで、その
他の周辺部以外の部分は空間となっている。このため、
熱などによる引出し電極１２間隔の変化により加速電極
８と遮蔽電極９とが接触してしまい、イオンの引出しが
十分に行えなくなりイオン源が正常に動作しなくなる。

そこで、本発明は電極どうしの接触が発生せず、安定に
動作する引出し電極構造を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、イオン源
本体内にプラズマを閉じこめるための遮蔽電極と、この
イオン源本体からイオンを引き出すための加速電極とか
ら構成される引出し電極において、この引出し電極間に
絶縁材料からなる絶縁板を設ける。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例における引出し電極の構造を
示す断面図である。

イオンが通過するための多数の穴を有し、しがもこれら
の穴が貫通している遮蔽電極２、絶縁板３および加速電
極１がそれぞれ機械的に絶縁、体化されてイオン源本体
４に取り付けられている。

プラズマ５を閉じ込めるための遮蔽電極２はフローティ
ング電位であり、プラズマ５からイオンを引き出すため
の加速電極１には負の電位が印加される。このため遮蔽
電極２と加速電極１とは完全に絶縁する必要があり、第
１図に示すように、双方の加速電極１と遮蔽電極２との
間に絶縁材料であるセラミックスからなる絶縁板６を挿
入することにより、加速電極１と遮蔽電極２との電極間
隔が非常にせまい場合でも絶縁は完全に保たれる。

第２図は本発明の他の実施例における引出し電極を、拡
大して示す断面図である。

絶縁板３に設ける穴は、遮蔽電極２および加速電極１の
穴径とほぼ等しい穴径となっていればよいが、絶縁板６
への導電物質の付着物などにより加速電極１と遮蔽電極
２とが導通して、絶縁不良を起こす可能性がある。この
場合には、第２図に示すように絶縁板３に切込み３ａを
入れればよい。

これにより導電物質の付着物が切込み３ａに形成されず
、付着物の連続性がなくなり、加速電極１と遮蔽電極２
との絶縁が保たれる。

また、第３図は本発明の他の実施例における絶縁板を示
す断面図である。多数の穴を有し断面形状が平坦な第１
の絶縁板６、および穴径を厚さの一部で大きく加工した
ざぐり７ａのある第２の絶縁板７により絶縁板３を構成
している。

加速電極１と遮蔽電極２との電極間隔が狭く、すなわち
絶縁板乙の厚さが薄く、切込みの加工が困難な場合には
、第３図に示したように絶縁板６を第１の絶縁板６と第
２の絶縁板７との２枚構成とし、一方あるいは双方の絶
縁板にざぐり加工した後に合わせることによって、第２
図に示した絶縁板形状を得ることが可能であり、導電物
質による絶縁不良の発生を防止することができる。

なお、第１図に示した実施例では、引出し電極が２枚の
場合を示したが、引き出したイオンの速度を調節するた
めの減速電極などをさらに用いる３枚の引出し電極、あ
るいはそれ以上の枚数にょる引出し電極の場合でも、そ
れぞれの電極の間にセラミックスなどからなる絶縁物を
挿入することによって、同様の効果が得られる。

また、第１図では遮蔽電極２と加速電極１および絶縁板
３とをそれぞれ組み合わせて一体化させる構造を示した
が、絶縁板の両面へＰＶＤあるいはＣＶＤなとの方法に
よって電極材料をコーティングして加速電極と遮蔽電極
とするが、あるいは加速電極と遮蔽電極との２枚の電極
のそれぞれ片面に絶縁物をコーティングしてそれぞれの
コーテイング面を合わせることによっても第１図と同様
な電極構造を得ることができる。

さらに、セラミックスなどからなる絶縁板を加速電極と
遮蔽電極との全面に設ける代わりに、絶縁物を点在させ
ることによっても同様な効果を得ることは可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、遮蔽
、加速、減速等それぞれの電極の間にセラミックスから
なる絶縁物を挿入することにより、電位の異なる電極ど
うしの接触が発生せず、安定に動作する引比し電極が得
られる効果がある。この電極構造は特に電極間隔が狭い
場合および電極の面積が大きい場合に有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における引出し電極を示す断面図、第２
図および第３図はいずれも本発明の他の実施例における
引出し電極を示す断面図、第４図は従来例における引出
し電極を示す断面図である。 １・・・・・・加速電極、 ２・・・・・・遮蔽電極、 ３・・・・・・絶縁板。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン源本体内にプラズマを閉じこめるための遮蔽電極
   と、このイオン源本体からイオンを引き出すための加速
   電極とから構成される引出し電極において、この引出し
   電極間に絶縁材料からなる絶縁板を設けることを特徴と
   するイオン源の引出し電極。