JPH06295698A

JPH06295698A - イオンシャワー装置

Info

Publication number: JPH06295698A
Application number: JP5080716A
Authority: JP
Inventors: 一 ▲桑▼原; Hajime Kuwabara
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1994-10-21
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JP3237289B2

Abstract

(57)【要約】【目的】大型のイオンシャワー装置を実現する。【構成】イオンシャワー装置１１は、イオンチェンバ
３と真空チェンバ５とをフランジ７，８を介して接続し
てなり、イオンチェンバ３内から放出されたイオンビー
ムを真空チェンバ５内の被処理体６に照射する。とくに
本発明では、イオンチェンバ３のフランジ７と真空チェ
ンバ５のフランジ８との間に、複数のセラミック柱１
５，１５…を周方向に間隔をおいて立設してフランジ
７，８を連結し、これらセラミック柱１５，１５…の内
周側に合成樹脂からなる環状のシール部材１６を設けて
いる。これにより、大きなセラミック製品の使用をなく
し、イオンシャワー装置１１の大径化を可能としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板等の被処理体にイ
オンビームを照射するイオンシャワー装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板等の被処理体にイオンビーム
を照射するイオンシャワー装置として、図２に示すごと
きものが知られている。かかるイオンシャワー装置１
は、所定の物質をイオン化して打ち出すイオン源２の前
方に真空チェンバ５を設置してなり、イオンチェンバ３
内から引き出し電極４によって引き出されてくるイオン
ビームを、真空チェンバ５内に設置した被処理体６の表
面に均一に照射できる。この種のイオンシャワー装置１
においては、高電圧側のイオンチェンバ３と接地電位側
の真空チェンバ５とを電気的絶縁をとりつつ接続する必
要上、両チェンバ３，５には相対向するフランジ７，８
が形成され、これらフランジ７，８間には環状の絶縁部
材９が挾持してある。従来、この絶縁部材９としては、
高精度に加工されたセラミックス製のものが使用され、
上記チェンバ３，５を互いに位置決め(軸合わせ) して
接続できるようになっている。また、絶縁部材９の上下
面およびフランジ７，８間にはＯリング１０，１０が介
設され、これによりチェンバ３，５間には真空シールが
施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イオンシャワー装置１にあっては、絶縁部材９の材料と
してセラミックスを使用するために、実際上、大径の絶
縁部材９を製作することが困難で、イオンシャワー装置
１の大径化を図る上で支障となっていた。特に、近年の
液晶ディスプレイの製造工程では、イオンビームを照射
すべきガラス基板６のサイズをメートル単位にまで拡大
する要請がある。これに伴い、直径が１メートル以上に
も及ぶイオンシャワー装置１が要求されるが、現実問題
として直径が１メートル以上にも及ぶ絶縁部材９を製作
することはできず、到底、上述のような装置１を得るこ
ともできない。仮に、そのような装置１を実現できたと
しても、あまりにも高価となり、実用的でない。

【０００４】この点、絶縁部材９の材料として、加工性
・価格に優れた合成樹脂を用いることが考えられる。し
かし、合成樹脂の熱膨脹係数はセラミックスのそれに比
べて格段に大きく、また、絶縁部材９には引き出し電極
４が支持されることから、使用環境温度の変化によって
絶縁部材９が膨脹・収縮すると、引き出し電極４のビー
ム孔に位置ずれが生じ、予期したビーム形状が得られな
いばかりか、性能を劣化させてしまう。

【０００５】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的は、従前の性能を維持したまま安価かつ
簡単に大径化を実現することができるイオンシャワー装
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
に本発明は、イオンチェンバと被処理体を収容する真空
チェンバとをフランジを介して接続したイオンシャワー
装置において、上記イオンチェンバおよび真空チェンバ
のフランジ間に、周方向に間隔をおいてセラミック柱を
設けて上記両フランジを連結すると共に、これらセラミ
ック柱の内周側に合成樹脂からなる環状のシール部材を
設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、イオンチェンバおよび真空
チェンバのフランジ間を小さなセラミックス柱を用いて
連結するようにしたので、大径のイオンシャワー装置に
おいても両チェンバを簡単に位置決めして接続できる。
また、セラミック柱の内周側に合成樹脂からなる環状の
シール部材を設けることで、大径のイオンシャワー装置
に対しても真空シールを簡単に施すことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。なお、ここでは、液晶ディスプレイのガラス
基板にイオンシャワードーピングを施すための直径１ｍ
程度のイオンシャワー装置について説明する。

【０００９】図１に、本実施例にかかるイオンシャワー
装置が示されている。このイオンシャワー装置１１は、
所定の材料をイオン化して打ち出すイオン源２と、イオ
ン源２のイオン引き出し方向に設けられた略有底体状の
真空チェンバ５とを有している。

【００１０】イオン源２は、イオンチェンバ３と熱フィ
ラメント (図示せず) との間で直流放電等を起こさせる
ことで、チェンバ３内のプラズマ室３ａに導入された原
料ガスを励起させてプラズマを生成する。イオンチェン
バ３の開口部には、これを塞ぐように引き出し電極４が
設けられ、この引き出し電極４に形成した多数のビーム
孔４ａを通じて上記プラズマ室３ａから所定のイオンが
引き出される。

【００１１】真空チェンバ５は、上記引き出し電極４に
よって引き出されてくるイオンビームを導入する処理室
５ａを区画形成している。この処理室５ａ内には、真空
チェンバ５側部の導入穴１３を通じて被処理体としての
ガラス基板６が導入され、上記プラズマ室３ａに面して
設置される。

【００１２】イオンチェンバ３の開口端部および真空チ
ェンバ５の開口端部には、それぞれ環状のフランジ７，
８が形成され、これらフランジ７，８間にはこれらを電
気的絶縁をとりつつ連結するための連結構造１４が設け
られている。

【００１３】連結構造１４は、セラミックス製品と樹脂
製品とを複合的に用いたもので、フランジ７，８間に周
方向に間隔をおいて設けたセラミック柱１５，１５…
と、これらセラミック柱１５，１５…の内周側に設けた
合成樹脂からなるシール部材１６とを有する。セラミッ
ク柱１５は、両チェンバ３，５を互いに位置決めして連
結するためのもので、円筒状に形成され、その上下両端
面にそれぞれフランジ７，８がボルト１７によって固定
される。シール部材１６は、両チェンバ３，５間を真空
シールするためのもので、円環状に形成され、そのシー
ル部材１６の上下端面とフランジ７，８との間にはＯリ
ング１８，１８が介設されている。セラミック柱１５，
１５…とシール部材１６との間には、使用環境温度の変
化によるシール部材１６の膨張・収縮を許容するため所
定の間隙１９が形成されている。

【００１４】なお、図中、１２は真空チェンバ５の内周
側に形成された環状の電極支持部であり、この電極支持
部１２の先端部に上記引き出し電極４が支持されてい
る。

【００１５】上記構成のイオンシャワー装置１１にあっ
ては、イオンチェンバ３と真空チェンバ５とを、これら
のフランジ７，８間に周方向に間隔をおいて設けたセラ
ミック柱１５，１５…により接続しているので、製作お
よび価格の面で不利な大型のセラミックス製品を使用せ
ずとも、小型のセラミック柱１５のみで両チェンバ３，
５を位置決めして接続することができる。このため、本
構造によれば、従来のように大径のセラミック製品を使
用することなく、簡単にイオンシャワー装置１１の大径
化を図ることができる。しかも、これらセラミック柱１
５の内周側に設けたシール部材１６は、合成樹脂からな
り安価かつ簡単に大径のものが得られるため、この点で
も、装置１１の大径化を図ることができる。ここに、樹
脂製のシール部材１６は、使用環境温度の変化に応じて
膨脹・収縮するも、厚さ方向の膨脹はセラミック柱１５
の引張強度により拘束され、径方向の膨脹は間隙１９に
おいて吸収されるので、何らチェンバ３，５間の相対位
置関係に悪影響を与えることなく、常にチェンバ５内を
真空に保持できる。

【００１６】このように、本実施例によれば、位置決め
用部材としての分割形状のセラミック柱１５，１５…
と、真空シール用部材としての樹脂製のシール部材１６
とを複合的に用いることで、簡単かつ安価にイオンシャ
ワー装置１１の大径化を図ることができ、直径が１メー
トルにも及ぶイオンシャワー装置１１をも容易に実現で
きるようになる。

【００１７】また、本実施例によれば、真空チェンバ５
のフランジ８を電極４支持用のフランジとしても共用す
るため、使用環境温度の変化に起因した引き出し電極４
のビーム孔４ａの位置ずれを生じることもない。すなわ
ち、使用環境温度の変化に応じてシール部材１６は膨脹
・収縮するものの、引き出し電極４はフランジ８を介し
てセラミック柱１５に支持されるため、シール部材１６
の膨脹・収縮とは無関係となる。したがって、イオン源
２から常に径方向に一様な分布のイオンビームを引き出
すことができ、大径化による性能の劣化を生じることも
ない。

【００１８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、イオンチ
ェンバおよび真空チェンバのフランジ間に、位置決め用
のセラミック柱と真空シール用の樹脂製シール部材とを
複合的に設けたので、従前の性能を維持したまま簡単か
つ安価に装置の大径化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のイオンシャワー装置の一実施例を示す
概略構成図であり、(a) は正面断面図、(b) は (a)の矢
視Ａ−Ａ線断面図である。

【図２】従来のイオンシャワー装置の概略構成を示す断
面図である。

【符号の説明】

２イオン源３イオンチェンバ７，８フランジ５真空チェンバ６ガラス基板 (被処理体) １１イオンシャワー装置１４連結構造１５セラミック柱１６シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオンチェンバと被処理体を収容する真
空チェンバとをフランジを介して接続したイオンシャワ
ー装置において、上記イオンチェンバおよび真空チェン
バのフランジ間に、周方向に間隔をおいてセラミック柱
を設けて上記両フランジを連結すると共に、これらセラ
ミック柱の内周側に合成樹脂からなる環状のシール部材
を設けたことを特徴とするイオンシャワー装置。