JPH0660957U - 負イオン源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部にスパッタ・ターゲットなどを収納して
いる真空容器を、高真空化するのに要する時間を短縮化
し、および高真空化のための構成の簡略化を図ることを
目的とする。 【構成】 スパッタ・ターゲットなどを収納している真
空容器とビームラインとの間に排気孔を設ける。この排
気孔を、貫通孔を有する回転板の回転によって開閉自在
とする。排気孔は常時は閉塞されている。真空容器を真
空排気するときに排気孔を開放する。排気孔が開放され
ることにより、真空容器の真空コンダクタンスが大きく
なり、短時間のうちに真空排気される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は負イオン源に関する。

【０００２】

【従来の技術】

負イオン源たとえばプラズマスパッタ型負イオン源は、図４に示すような構成 のものが従来より使用されている。同図において、１は負イオンとして引出され る元素を供給するスパッタ・ターゲット、２はセシウム蒸気を供給するセシウム ・リザーバー、３はスパッタ・ターゲット１をスパッタするプラズマを作るフィ ラメントである。

【０００３】 ４はこれらを収納する真空容器５とフィラメント３との間を絶縁する絶縁物、 ６は発生したプラズマを閉じ込める磁場を構成する永久磁石、７はスパッタ・タ ーゲット１と真空容器５との間を絶縁する絶縁物である。８はスパッタ・ターゲ ット１を支持し、冷却を行なう冷却軸、９は引出電極１０と真空容器５との間を 絶縁する絶縁リング、１１はプラズマとするアルゴン、キセノン等の希ガスを真 空容器５内に導入する導入口、１２は真空ポンプに通ずる通路である。

【０００４】 導入口１１から真空容器５内に導入された希ガスは、フィラメント３によりイ オン化され、プラズマとなる。このプラズマのうち、イオンは、スパッタ・ター ゲット１と真空容器５との間に印加された電場により加速され、スパッタ・ター ゲット１をスパッタする。セシウム・リザーバー２で生成されたセシウム蒸気の うち、一部はイオン化し、プラズマ中に取り込まれ、他の一部はスパッタ・ター ゲット１の表面に付着する。

【０００５】 イオンによりスパッタされたスパッタ粒子には、スパッタ・ターゲット１の表 面に付着したセシウムより電子が供給され、負イオンが生成する。この負イオン は、真空容器５と引出電極１０との間に形成されている電場により、引出口１３ を通ってビームライン１４側に、図中の矢印１５のように引出される。引出口１ ３は、真空容器５内のガスが逃げにくいようにするために、その口径を小さく形 成するのを普通としている。

【０００６】 ところでこのような構成の負イオン源においては、真空容器内をクリーニング した後、イオン源を動作させるためには、内部を排気して高真空とする必要があ る。このために従来では、ビームライン１４側にある通路１２に連なっている真 空ポンプを稼働させて真空化を図っていた。

【０００７】 しかしこのような手段による高真空化の作業は、引出口１３の口径が小さいた め、その真空コンダクタンスが小さく、したがって真空化のための排気に長時間 を要していた。

【０００８】 これを解決するためには真空化を図る際に排気速度を上げればよく、そのため にはたとえば図３に示すような構成の採用が考えられる。この構成は真空容器５ とビームライン１４とを、引出口１３が形成されてあるゲートバルブ２０で仕切 っておく。真空排気するときはゲートバルブ２０を操作棒２１によって引き上げ て真空容器５とビームライン１４との間を開放する。

【０００９】 しかしこれによるときは、操作棒２１の操作部分を気密に維持するベローズ２ ２を必要とするばかりでなく、ゲートバルブ２０および操作棒２１の移動空間を 確保しておく必要があり、それだけ余分な空間が必要となる。

【００１０】 また別に引出口１３とは別に排気孔を設け、これを閉塞自在とする栓を磁石に よって駆動する構成が別途提案されているが、この場合でも栓の移動空間を確保 する必要があるばかりでなく、磁力によって栓を駆動して排気孔を閉塞したとす ると、その開放のために磁力を断ったとき、栓はその自重で復帰しなければなら ず、したがってその栓は自重が作用するように設置する必要があるところから、 その設置態様は自ずと制約される。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、内部にスパッタ・ターゲットなどを収納している真空容器を、高真 空化するにあたり、それに要する時間の短縮化を図るとともに、高真空化のため の構成の簡略化を図ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、スパッタ・ターゲットなどを収納している真空容器とビームライン との間に、排気孔を設け、これを貫通孔を有する回転板の回転によって開閉自在 としたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】

排気孔は常時は閉塞されている。したがって真空容器内で生成された負イオン は、引出口を経てビームライン側に引出される。真空容器を真空排気するときに 排気孔を開放する。

【００１４】 排気はビームライン側にある通路に連なっている真空ポンプによって行なわれ る。このとき排気孔が開放されているので、真空容器の真空コンダクタンスが大 きくなり、短時間のうちに真空排気される。

【００１５】 しかも貫通孔を有する回転板の回転によって、排気孔を開閉自在としているの で、設置のための空間を必要とせず、および設置の際の制約を受けることなく、 簡単な構成で足りる。

【００１６】

【実施例】

本考案の実施例を図１によって説明する。なお図４と同じ符号を付した部分は 、同一または対応する部分を示す。本考案にしたがい、真空容器５とビームライ ン１４との間に開閉自在の排気孔１６を設ける。図１に示す例は、第２図の正面 図から理解されるように、排気孔１６が引出口１３を取りまくように同心円状に 複数並べて形成されてある。

【００１７】 また外部から回転操作される閉塞用の回転板１７が真空容器５に設置されてい る。回転板１７には貫通孔１８が排気孔１６と同じ同心円状に複数並べて形成さ れてある。したがって図２に示すように、排気孔１６に対して貫通孔１８の位置 がずれているときは、回転板１７の貫通孔１８間の部分によって、排気孔１６は 閉塞されるようになる。

【００１８】 また回転板１７を回転させて、図１に示すように、貫通孔１８と排気孔１６と を向かい合わすと、排気孔１６は開放されるようになる。したがって真空容器５ 内を真空排気するときは、前記のように排気孔１６を開放させる。すると通路１ ２に連なる真空ポンプの稼働によって、真空容器５内は、引出口１３からのみで はなく、排気孔１６を介して、ビームライン側からも排気される。この場合、貫 通孔１８と排気孔１６とが向い合うことによって、排気ガスの流れは蛇行するこ となく直線的となり、その流れに乱れは生じない。

【００１９】 したがって真空容器５の真空コンダクタンスは大きくなり、真空排気に要する 時間は、引出口１３のみから行なわれる場合よりも、短縮されるようになる。イ オン源を動作させる場合は、回転板１７を回転させて排気孔１６を閉塞すればよ い。

【００２０】

【考案の効果】

以上詳述したようにこの考案によれば、負イオンを発生する真空容器の真空排 気を、ビームライン側からの排気によって、短時間で実行することができ、しか もそのための構成として、貫通孔を有する回転板によって開閉自在とされる排気 孔を設置するようにしているため、その設置ならびに操作に必要な空間はほとん ど必要とせず、簡単な構成で足りるし、また設置の際の制約もないといった効果 を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す断面図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】本考案の前段階における改良案を示す部分断面
図である。

【図４】従来例の断面図である。

【符号の説明】

５ 真空容器 １２ 真空ポンプに至る通路 １３ 引出口 １４ ビームライン １６ 排気孔 １７ 回転板 １８ 貫通孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部で負イオンを生成する真空容器と、
   前記真空容器内で発生した負イオンが、引出口を介して
   引出されるビームラインとを備えてなる負イオン源にお
   いて、前記真空容器とビームラインとの間に、同心円状
   に並ぶ複数の排気孔を設けるとともに、前記排気孔と同
   じ同心円状に並ぶ複数の貫通孔を有し、常時は前記各貫
   通孔が前記各排気孔に対してずれた位置にあって前記排
   気孔を閉塞する回転板を備えてなり、前記ビームライン
   側に設けた真空ポンプによって前記真空容器内を真空排
   気する際に、前記回転板を、その貫通孔が前記排気孔に
   向い合う位置まで回転させて、前記排気孔を開放するよ
   うにした負イオン源。