JPH06103945A - シートイオンビーム装置 - Google Patents
シートイオンビーム装置Info
- Publication number
- JPH06103945A JPH06103945A JP27549692A JP27549692A JPH06103945A JP H06103945 A JPH06103945 A JP H06103945A JP 27549692 A JP27549692 A JP 27549692A JP 27549692 A JP27549692 A JP 27549692A JP H06103945 A JPH06103945 A JP H06103945A
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- JP
- Japan
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- core coil
- rectangular air
- ion beam
- floating
- air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、プラズマ密度を２〜３倍程
度にすることの可能なシートイオンビーム装置を提供す
ることである。 【構成】この発明のシートイオンビーム装置は、第１の
矩形空芯コイルと対向する第２の矩形空芯コイルの空芯
に第２浮動電極を配列し、更に、その第２浮電極の後方
に第２カソードを配列している。また、第１の矩形空芯
コイルと第２の矩形空芯コイルとの間にも第３浮動電極
をアノードと対向するように配列し、更に、その第３浮
動電極の後方に第３カソードを配列している。
度にすることの可能なシートイオンビーム装置を提供す
ることである。 【構成】この発明のシートイオンビーム装置は、第１の
矩形空芯コイルと対向する第２の矩形空芯コイルの空芯
に第２浮動電極を配列し、更に、その第２浮電極の後方
に第２カソードを配列している。また、第１の矩形空芯
コイルと第２の矩形空芯コイルとの間にも第３浮動電極
をアノードと対向するように配列し、更に、その第３浮
動電極の後方に第３カソードを配列している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はシートイオンビーム装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のシートイオンビーム装置は図２に
示されており、同図において、横一列に水平に配列され
た複数の柱状のカソード１の前方には、中央部に円形断
面の放電路２ａを持つ複数の浮動電極２が各カソード１
毎に対応して横一列に水平に配列されている。複数の浮
動電極２の廻りには第１の矩形空芯コイル３が巻回され
ている。第１の矩形空芯コイル３の前方にはこれと対向
するように第２の矩形空芯コイル４が配設されている。
第２の矩形空芯コイル４に第１の矩形空芯コイル３に流
す電流と逆向きの電流を流すと、第１の矩形空芯コイル
３と第２の矩形空芯コイル４との間に四重極型カプス磁
場５が形成されるようになる。第１の矩形空芯コイル３
と第２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線上の第２の矩形空
芯コイル４に近い側には横方向に長い第１の放電調整用
電極６が配設され、また、第１の矩形空芯コイル３と第
２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の上方
に位置する第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コ
イル４との間には横方向に長い第２の放電調整用電極７
が配設されている。第１の矩形空芯コイル３と第２の矩
形空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の下方には横
方向に長いアノード８が配設され、そのアノード８は第
２の放電調整用電極７と対向している。アノード８には
イオンビーム引き出しスリット８ａが設けられている。
アノード８の下方にはイオンビーム引き出し電極９が配
設され、そのイオンビーム引き出し電極９にはイオンビ
ーム引き出しスリット９ａが設けられている。イオンビ
ーム引き出し電極９の下方には試料１０が配設されてい
る。なお、図３はカソード１、浮動電極２および第１の
矩形空芯コイル３の配置を示す斜視図である。
示されており、同図において、横一列に水平に配列され
た複数の柱状のカソード１の前方には、中央部に円形断
面の放電路２ａを持つ複数の浮動電極２が各カソード１
毎に対応して横一列に水平に配列されている。複数の浮
動電極２の廻りには第１の矩形空芯コイル３が巻回され
ている。第１の矩形空芯コイル３の前方にはこれと対向
するように第２の矩形空芯コイル４が配設されている。
第２の矩形空芯コイル４に第１の矩形空芯コイル３に流
す電流と逆向きの電流を流すと、第１の矩形空芯コイル
３と第２の矩形空芯コイル４との間に四重極型カプス磁
場５が形成されるようになる。第１の矩形空芯コイル３
と第２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線上の第２の矩形空
芯コイル４に近い側には横方向に長い第１の放電調整用
電極６が配設され、また、第１の矩形空芯コイル３と第
２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の上方
に位置する第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コ
イル４との間には横方向に長い第２の放電調整用電極７
が配設されている。第１の矩形空芯コイル３と第２の矩
形空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の下方には横
方向に長いアノード８が配設され、そのアノード８は第
２の放電調整用電極７と対向している。アノード８には
イオンビーム引き出しスリット８ａが設けられている。
アノード８の下方にはイオンビーム引き出し電極９が配
設され、そのイオンビーム引き出し電極９にはイオンビ
ーム引き出しスリット９ａが設けられている。イオンビ
ーム引き出し電極９の下方には試料１０が配設されてい
る。なお、図３はカソード１、浮動電極２および第１の
矩形空芯コイル３の配置を示す斜視図である。
【０００３】このようなシートイオンビーム装置におい
て、複数のカソード１とアノード８との間の放電により
生成される複数の円形断面のプラズマ１１を、第１の矩
形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との間に形成
される四重極型カプス磁場５の領域で横方向に拡散さ
せ、１つのプラズマ１２に合成する。合成したプラズマ
１２はアノード８の手前で横幅方向に長いシートプラズ
マ１３に形成される。シートプラズマ１３の横幅方向の
密度分布のばらつきの修正は、複数の円形断面のプラズ
マ１１の放電電流を独立に調整することにより行う。ア
ノード８のイオンビーム引き出しスリット８ａを通過し
たシートプラズマ１３から、イオンビーム引き出し電極
９により引き出されたシートイオンビーム１４は、イオ
ンビーム引き出し電極９のイオンビーム引き出しスリッ
ト９ａを通過する。その後、シートイオンビームは試料
１０に照射される。
て、複数のカソード１とアノード８との間の放電により
生成される複数の円形断面のプラズマ１１を、第１の矩
形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との間に形成
される四重極型カプス磁場５の領域で横方向に拡散さ
せ、１つのプラズマ１２に合成する。合成したプラズマ
１２はアノード８の手前で横幅方向に長いシートプラズ
マ１３に形成される。シートプラズマ１３の横幅方向の
密度分布のばらつきの修正は、複数の円形断面のプラズ
マ１１の放電電流を独立に調整することにより行う。ア
ノード８のイオンビーム引き出しスリット８ａを通過し
たシートプラズマ１３から、イオンビーム引き出し電極
９により引き出されたシートイオンビーム１４は、イオ
ンビーム引き出し電極９のイオンビーム引き出しスリッ
ト９ａを通過する。その後、シートイオンビームは試料
１０に照射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のシートイオンビ
ーム装置は、放電路２ａを持つ複数の浮動電極２の廻り
に巻回された第１の矩形空芯コイル３と、これと対向す
る第２の矩形空芯コイル４とで四重極型カプス磁場５を
形成すると共に、第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形
空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の下方に横方向
に長いアノード８を配設している。しかしながら、複数
の浮動電極２の放電路２ａを通過したプラズマは四重極
型カプス磁場５の領域で横方向に拡散され、１つのプラ
ズマ１２に合成するようにしているが、プラズマ１２の
密度には限界があり、十分な強度をもったプラズマを生
成することが出来ない問題があった。
ーム装置は、放電路２ａを持つ複数の浮動電極２の廻り
に巻回された第１の矩形空芯コイル３と、これと対向す
る第２の矩形空芯コイル４とで四重極型カプス磁場５を
形成すると共に、第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形
空芯コイル４とを結ぶ線と直交する線上の下方に横方向
に長いアノード８を配設している。しかしながら、複数
の浮動電極２の放電路２ａを通過したプラズマは四重極
型カプス磁場５の領域で横方向に拡散され、１つのプラ
ズマ１２に合成するようにしているが、プラズマ１２の
密度には限界があり、十分な強度をもったプラズマを生
成することが出来ない問題があった。
【０００５】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、プラズマ密度を２〜３倍程度にすることの可能な
シートイオンビーム装置を提供することにある。
して、プラズマ密度を２〜３倍程度にすることの可能な
シートイオンビーム装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、一列に配列された複数の第１カソード
の前方に、中央部に放電路を持つ複数の第１浮動電極を
各カソード毎に対応して一列に配置し、この複数の第１
浮動電極の廻りに第１の矩形空芯コイルを巻回し、この
第１の矩形空芯コイルと対向するように第２の矩形空芯
コイルを配置して四重極型カプス磁場を形成し、更に、
第１の矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ
線と直交する線上にアノードを配設しているシートイオ
ンビーム装置において、第２の矩形空芯コイルの空芯内
に中央部に放電路を持つ複数の第２浮動電極を一列に配
列して、第２浮動電極の廻りを第２の矩形空芯コイルで
巻回し、第２浮動電極の後方に各第２浮動電極毎に対応
するように複数の第２カソードを一列に配置すると共
に、第１の矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを
結ぶ線と直交する線上に位置する第１の矩形空芯コイル
と第２の矩形空芯コイルとの間に中央部に放電路を持つ
複数の第３浮動電極をアノードと四重極型カプス磁場を
挟んで対向するように配置し、第３浮動電極の後方に各
第３浮動電極毎に対応するように複数の第３カソードを
一列に配置したこと特徴とするものである。
に、この発明は、一列に配列された複数の第１カソード
の前方に、中央部に放電路を持つ複数の第１浮動電極を
各カソード毎に対応して一列に配置し、この複数の第１
浮動電極の廻りに第１の矩形空芯コイルを巻回し、この
第１の矩形空芯コイルと対向するように第２の矩形空芯
コイルを配置して四重極型カプス磁場を形成し、更に、
第１の矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ
線と直交する線上にアノードを配設しているシートイオ
ンビーム装置において、第２の矩形空芯コイルの空芯内
に中央部に放電路を持つ複数の第２浮動電極を一列に配
列して、第２浮動電極の廻りを第２の矩形空芯コイルで
巻回し、第２浮動電極の後方に各第２浮動電極毎に対応
するように複数の第２カソードを一列に配置すると共
に、第１の矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを
結ぶ線と直交する線上に位置する第１の矩形空芯コイル
と第２の矩形空芯コイルとの間に中央部に放電路を持つ
複数の第３浮動電極をアノードと四重極型カプス磁場を
挟んで対向するように配置し、第３浮動電極の後方に各
第３浮動電極毎に対応するように複数の第３カソードを
一列に配置したこと特徴とするものである。
【０００７】
【作用】この発明において、第１浮動電極、第２浮動電
極または第３浮動電極を通ったプラズマは、四重極型カ
プス磁場の領域で１つのプラズマに合成されるため、プ
ラズマの密度を従来のものに比べて２〜３倍程度にする
ことが可能になる。
極または第３浮動電極を通ったプラズマは、四重極型カ
プス磁場の領域で１つのプラズマに合成されるため、プ
ラズマの密度を従来のものに比べて２〜３倍程度にする
ことが可能になる。
【０００８】
【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。この発明の実施例のシートイオンビ
ーム装置は図１に示されており、同図において、横一列
に水平に配列された複数の柱状の第１カソード１の前方
には、中央部に円形断面の放電路２ａを持つ複数の第１
浮動電極２が各カソード１毎に対応して横一列に水平に
配列されている。複数の第１浮動電極２の廻りには第１
の矩形空芯コイル３が巻回されている。第１の矩形空芯
コイル３の前方にはこれと対向するように第２の矩形空
芯コイル４が配設されている。第２の矩形空芯コイル４
に第１の矩形空芯コイル３に流す電流と逆向きの電流を
流すと、第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイ
ル４との間に四重極型カプス磁場５が形成されるように
なる。第２の矩形空芯コイル４の空芯内には中央部に放
電路２１ａを持つ複数の第２浮動電極２１が横一列に水
平に配列され、第２浮動電極２１の廻りを第２の矩形空
芯コイル４で巻回している。第２浮動電極２１の後方、
即ち、四重極型カプス磁場５の領域と反対方向には、各
第２浮動電極２１毎に対応するように複数の第２カソー
ド２２が一列に配置されている。また、第１の矩形空芯
コイル３と第２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線と直交す
る線上の上方に位置する第１の矩形空芯コイル３と第２
の矩形空芯コイル４との間には、中央部に放電路２３ａ
を持つ複数の第３浮動電極２３が横一列に水平に配列さ
れ、その第３浮動電極２３の後方、即ち、四重極型カプ
ス磁場５の領域と反対方向には、各第３浮動電極２３毎
に対応するように複数の第３カソード２４が一列に配置
されている。第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯
コイル４とを結ぶ線上の下方には横方向に長いアノード
８が配設され、そのアノード８は四重極型カプス磁場５
を挟んで第３浮動電極２３と対向している。アノード８
にはイオンビーム引き出しスリット８ａが設けられてい
る。アノード８の下方にはイオンビーム引き出し電極９
が配設され、そのイオンビーム引き出し電極９にはイオ
ンビーム引き出しスリット９ａが設けられている。イオ
ンビーム引き出し電極９の下方には試料１０が配設され
ている。
しながら説明する。この発明の実施例のシートイオンビ
ーム装置は図１に示されており、同図において、横一列
に水平に配列された複数の柱状の第１カソード１の前方
には、中央部に円形断面の放電路２ａを持つ複数の第１
浮動電極２が各カソード１毎に対応して横一列に水平に
配列されている。複数の第１浮動電極２の廻りには第１
の矩形空芯コイル３が巻回されている。第１の矩形空芯
コイル３の前方にはこれと対向するように第２の矩形空
芯コイル４が配設されている。第２の矩形空芯コイル４
に第１の矩形空芯コイル３に流す電流と逆向きの電流を
流すと、第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイ
ル４との間に四重極型カプス磁場５が形成されるように
なる。第２の矩形空芯コイル４の空芯内には中央部に放
電路２１ａを持つ複数の第２浮動電極２１が横一列に水
平に配列され、第２浮動電極２１の廻りを第２の矩形空
芯コイル４で巻回している。第２浮動電極２１の後方、
即ち、四重極型カプス磁場５の領域と反対方向には、各
第２浮動電極２１毎に対応するように複数の第２カソー
ド２２が一列に配置されている。また、第１の矩形空芯
コイル３と第２の矩形空芯コイル４とを結ぶ線と直交す
る線上の上方に位置する第１の矩形空芯コイル３と第２
の矩形空芯コイル４との間には、中央部に放電路２３ａ
を持つ複数の第３浮動電極２３が横一列に水平に配列さ
れ、その第３浮動電極２３の後方、即ち、四重極型カプ
ス磁場５の領域と反対方向には、各第３浮動電極２３毎
に対応するように複数の第３カソード２４が一列に配置
されている。第１の矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯
コイル４とを結ぶ線上の下方には横方向に長いアノード
８が配設され、そのアノード８は四重極型カプス磁場５
を挟んで第３浮動電極２３と対向している。アノード８
にはイオンビーム引き出しスリット８ａが設けられてい
る。アノード８の下方にはイオンビーム引き出し電極９
が配設され、そのイオンビーム引き出し電極９にはイオ
ンビーム引き出しスリット９ａが設けられている。イオ
ンビーム引き出し電極９の下方には試料１０が配設され
ている。
【０００９】このような実施例において、アノード８
と、第１カソード１、第２カソード２１および第３カソ
ード２４との間の放電により生成されるプラズマは、第
１浮動電極２、第２浮動電極２１または第３浮動電極２
３を通って複数の円形断面になる。複数の円形断面のプ
ラズマ１１は、四重極型カカプス磁場５の領域で１つの
プラズマ１２に合成される。合成されたプラズマ１２は
密度が２〜３倍程度になり、アノード８の手前で横幅方
向に長いシートプラズマ１３に形成される。アノード８
のイオンビーム引き出しスリット８ａを通過したシート
プラズマ１３からイオンビーム引き出し電極９により引
き出されたシートイオンビーム１４は、イオンビーム引
き出し電極９のイオンビーム引き出しスリット９ａを通
過する。その後、シートイオンビーム１４は試料１０に
照射される。
と、第１カソード１、第２カソード２１および第３カソ
ード２４との間の放電により生成されるプラズマは、第
１浮動電極２、第２浮動電極２１または第３浮動電極２
３を通って複数の円形断面になる。複数の円形断面のプ
ラズマ１１は、四重極型カカプス磁場５の領域で１つの
プラズマ１２に合成される。合成されたプラズマ１２は
密度が２〜３倍程度になり、アノード８の手前で横幅方
向に長いシートプラズマ１３に形成される。アノード８
のイオンビーム引き出しスリット８ａを通過したシート
プラズマ１３からイオンビーム引き出し電極９により引
き出されたシートイオンビーム１４は、イオンビーム引
き出し電極９のイオンビーム引き出しスリット９ａを通
過する。その後、シートイオンビーム１４は試料１０に
照射される。
【００１０】ところで、上記実施例では、生成するプラ
ズマのイオン種に触れていないが、各放電路に別々のガ
スまたは金属蒸気等を導入し、各放電路の放電電流値を
独立に制御することにより、複数のイオン種の成分比を
制御したイオンビーム照射を一度に行うこともできる。
ズマのイオン種に触れていないが、各放電路に別々のガ
スまたは金属蒸気等を導入し、各放電路の放電電流値を
独立に制御することにより、複数のイオン種の成分比を
制御したイオンビーム照射を一度に行うこともできる。
【００１１】
【発明の効果】この発明は、第１浮動電極、第２浮動電
極または第３浮動電極を通ったプラズマが四重極型カプ
ス磁場の領域で１つのプラズマに合成されるため、プラ
ズマの密度を従来のものに比べて２〜３倍程度にするこ
とが可能になり、大電流のイオンビームを得ることが可
能になる効果を奏する。
極または第３浮動電極を通ったプラズマが四重極型カプ
ス磁場の領域で１つのプラズマに合成されるため、プラ
ズマの密度を従来のものに比べて２〜３倍程度にするこ
とが可能になり、大電流のイオンビームを得ることが可
能になる効果を奏する。
【図１】この発明の実施例の説明図
【図２】従来のシートイオンビーム装置の説明図
【図３】従来のシートイオンビーム装置のカソード、浮
動電極および第１の矩形空芯コイルの配置を示す斜視図
動電極および第１の矩形空芯コイルの配置を示す斜視図
１・・・・・・・第１カソード ２・・・・・・・第１浮動電極 ２ａ・・・・・・第１浮動電極の放電路 ３・・・・・・・第１の矩形空芯コイル ４・・・・・・・第２の矩形空芯コイル ５・・・・・・・四重極型カプス磁場 ８・・・・・・・アノード ８ａ・・・・・・イオンビーム引き出しスリット ９・・・・・・・イオンビーム引き出し電極 ９ａ・・・・・・オンビーム引き出しスリット １０・・・・・・試料 １１・・・・・・プラズマ １２・・・・・・プラズマ １３・・・・・・シートプラズマ １４・・・・・・シートイオンビーム ２１・・・・・・第２浮動電極 ２１ａ・・・・・第２浮動電極の放電路 ２２・・・・・・第２カソード ２３・・・・・・第３浮動電極 ２３ａ・・・・・第３浮動電極の放電路 ２４・・・・・・第３カソード
Claims (1)
- 【請求項１】一列に配列された複数のカソードの前方
に、中央部に放電路を持つ複数の第１浮動電極を各カソ
ード毎に対応して一列に配置し、この複数の第１浮動電
極の廻りに第１の矩形空芯コイルを巻回し、この第１の
矩形空芯コイルと対向するように第２の矩形空芯コイル
を配置して四重極型カプス磁場を形成し、更に、第１の
矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ線と直
交する線上にアノードを配設しているシートイオンビー
ム装置において、第２の矩形空芯コイルの空芯内に中央
部に放電路を持つ複数の第２浮動電極を一列に配列し
て、第２浮動電極の廻りを第２の矩形空芯コイルで巻回
し、第２浮動電極の後方に各第２浮動電極毎に対応する
ように複数の第２カソードを一列に配置すると共に、第
１の矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ線
と直交する線上に位置する第１の矩形空芯コイルと第２
の矩形空芯コイルとの間に中央部に放電路を持つ複数の
第３浮動電極をアノードと四重極型カプス磁場を挟んで
対向するように配置し、第３浮動電極の後方に各第３浮
動電極毎に対応するように複数の第３カソードを一列に
配置したこと特徴とするシートイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27549692A JPH06103945A (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | シートイオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27549692A JPH06103945A (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | シートイオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06103945A true JPH06103945A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17556310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27549692A Pending JPH06103945A (ja) | 1992-09-19 | 1992-09-19 | シートイオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103945A (ja) |
-
1992
- 1992-09-19 JP JP27549692A patent/JPH06103945A/ja active Pending
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