JPH0765764A - 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
- JPH0765764A JPH0765764A JP23543493A JP23543493A JPH0765764A JP H0765764 A JPH0765764 A JP H0765764A JP 23543493 A JP23543493 A JP 23543493A JP 23543493 A JP23543493 A JP 23543493A JP H0765764 A JPH0765764 A JP H0765764A
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- JP
- Japan
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- core coil
- anode
- ion beam
- rectangular air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、同じ放電電流であっても、
従来よりも数倍の高密度のプラズマを生成することの出
来るシートイオンビーム装置を提供することである。 【構成】この発明は、第１の矩形空芯コイルと第２の矩
形空芯コイルとを囲むヨークに、これらのコイルを結ぶ
線に直交する線上にイオンビーム引出しスリットを持つ
アノードを配設したシートイオンビーム装置において、
前記アノードの直前に中間スリット電極を配設したこと
を特徴とするものである。なお、中間スリット電極の周
囲に第３の矩形空芯コイルを巻回したものであってもよ
い。
従来よりも数倍の高密度のプラズマを生成することの出
来るシートイオンビーム装置を提供することである。 【構成】この発明は、第１の矩形空芯コイルと第２の矩
形空芯コイルとを囲むヨークに、これらのコイルを結ぶ
線に直交する線上にイオンビーム引出しスリットを持つ
アノードを配設したシートイオンビーム装置において、
前記アノードの直前に中間スリット電極を配設したこと
を特徴とするものである。なお、中間スリット電極の周
囲に第３の矩形空芯コイルを巻回したものであってもよ
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は幅の広いシート状のイ
オンビームを作るシートイオンビーム装置に関するもの
である。
オンビームを作るシートイオンビーム装置に関するもの
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、また、その第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１の矩形空
芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との廻りは磁性体
のヨーク１４で囲まれている。第１の矩形空芯コイル３
に流す電流と逆向きの電流を第２の矩形空芯コイル４に
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スプ磁場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
出し電極９が配設され、そのイオンビーム引出し電極９
にはイオンビーム引出しスリット９ａが設けられてい
る。イオンビーム引出し電極９の下方には試料１０が配
設されている。
示されており、同図において、横一列に配列された複数
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、また、その第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１の矩形空
芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との廻りは磁性体
のヨーク１４で囲まれている。第１の矩形空芯コイル３
に流す電流と逆向きの電流を第２の矩形空芯コイル４に
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スプ磁場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
出し電極９が配設され、そのイオンビーム引出し電極９
にはイオンビーム引出しスリット９ａが設けられてい
る。イオンビーム引出し電極９の下方には試料１０が配
設されている。
【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は、第１の矩
形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との間で形成
される四重極型カプス磁場５の領域において拡散され、
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って行われ
る。アノード８のイオンビーム引出しスリット８ａに達
したシートプラズマ１３の中からイオンだけイオンビー
ム引出し電極９より引出され、シートイオンビーム１７
が形成される。引出されたシートイオンビーム１７はイ
オンビーム引出し電極９のイオン引出しスリット９ａを
通過した後、試料１０に照射される。その場合、第１の
矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との廻りを
磁性体のヨーク１４で囲んだうえ、磁性体のヨーク１４
にアノード８を取り付けているので、これらのコイル
３、４によって形成される四重極型カスプ磁場５はアノ
ード８より下方の領域、即ち、イオンビーム引出し領域
にははみ出さなくなり、安定したイオンビームの引出し
が行えるようになる。
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は、第１の矩
形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との間で形成
される四重極型カプス磁場５の領域において拡散され、
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って行われ
る。アノード８のイオンビーム引出しスリット８ａに達
したシートプラズマ１３の中からイオンだけイオンビー
ム引出し電極９より引出され、シートイオンビーム１７
が形成される。引出されたシートイオンビーム１７はイ
オンビーム引出し電極９のイオン引出しスリット９ａを
通過した後、試料１０に照射される。その場合、第１の
矩形空芯コイル３と第２の矩形空芯コイル４との廻りを
磁性体のヨーク１４で囲んだうえ、磁性体のヨーク１４
にアノード８を取り付けているので、これらのコイル
３、４によって形成される四重極型カスプ磁場５はアノ
ード８より下方の領域、即ち、イオンビーム引出し領域
にははみ出さなくなり、安定したイオンビームの引出し
が行えるようになる。
【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、上記のように第１の矩形空芯コイル３と第
２の矩形空芯コイル４との廻りを磁性体のヨーク１４で
囲んだうえ、磁性体のヨーク１４にアノード８を取り付
けているので、これらのコイル３、４によって形成され
る四重極型カプス磁場５はアノード８より下方の領域、
即ち、イオンビーム引出し領域にははみ出さなくなり、
安定したイオンビームの引出しが行えるようになる。
ーム装置は、上記のように第１の矩形空芯コイル３と第
２の矩形空芯コイル４との廻りを磁性体のヨーク１４で
囲んだうえ、磁性体のヨーク１４にアノード８を取り付
けているので、これらのコイル３、４によって形成され
る四重極型カプス磁場５はアノード８より下方の領域、
即ち、イオンビーム引出し領域にははみ出さなくなり、
安定したイオンビームの引出しが行えるようになる。
【０００５】しかしながら、２つのコイル３、４によっ
て形成される磁場により薄いシート状に形成されたシー
トプラズマ１３はアノード８の直前で磁場強度の減少に
より、厚いスラブ状のプラズマになってしまい、放電電
流に対するイオンビーム引出しスリット８ａを通過する
プラズマの密度が小さく、少ない放電電流で十分な強度
をもったプラズマを生成することが出来ない問題が起き
た。
て形成される磁場により薄いシート状に形成されたシー
トプラズマ１３はアノード８の直前で磁場強度の減少に
より、厚いスラブ状のプラズマになってしまい、放電電
流に対するイオンビーム引出しスリット８ａを通過する
プラズマの密度が小さく、少ない放電電流で十分な強度
をもったプラズマを生成することが出来ない問題が起き
た。
【０００６】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、同じ放電電流であっても、従来のものより数倍の
高密度のプラズマを生成することの出来るシートイオン
ビーム装置を提供することである。
して、同じ放電電流であっても、従来のものより数倍の
高密度のプラズマを生成することの出来るシートイオン
ビーム装置を提供することである。
【０００７】
【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カソードの前
方に、中央部に放電路を持つ複数の浮動電極を各カソー
ド毎に個々に対応して配列し、この複数の浮動電極の廻
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
して四重極型カスプ磁場を形成し、更に、第１の矩形空
芯コイルと第２の矩形空芯コイルとの回りをヨークで囲
み、更にその上、このヨークに、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に直交する線上にイ
オンビーム引出しスリットを持つ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、上記アノードの直
前に中間スリット電極を配設したものである。また、こ
の発明は、中間スリット電極の周囲に第３の矩形空芯コ
イルを巻回したものでもよい。
に、この発明は、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浮動電極を各カソー
ド毎に個々に対応して配列し、この複数の浮動電極の廻
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
して四重極型カスプ磁場を形成し、更に、第１の矩形空
芯コイルと第２の矩形空芯コイルとの回りをヨークで囲
み、更にその上、このヨークに、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に直交する線上にイ
オンビーム引出しスリットを持つ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、上記アノードの直
前に中間スリット電極を配設したものである。また、こ
の発明は、中間スリット電極の周囲に第３の矩形空芯コ
イルを巻回したものでもよい。
【０００８】
【作用】この発明においては、アノードの直前に磁性体
の中間スリット電極を配設しているので、アノードの直
前において、磁場強度が強められ、アノードに到達する
プラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノー
ドのイオンビーム引出しスリットを通過するプラズマの
密度が従来ものに比べて数倍になる。
の中間スリット電極を配設しているので、アノードの直
前において、磁場強度が強められ、アノードに到達する
プラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノー
ドのイオンビーム引出しスリットを通過するプラズマの
密度が従来ものに比べて数倍になる。
【０００９】
【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
ーム装置は従来のものを改良したもので図１に示されて
いる。同図において、アノード８の直前には磁性体の中
間スリット電極１５が配設され、この中間スリット電極
１５は第２の放電調整用電極７と対向している。中間ス
リット電極１５の周囲には第３の矩形空芯コイル１６が
巻回さている。
しながら説明する。この発明の実施例のシートイオンビ
ーム装置は従来のものを改良したもので図１に示されて
いる。同図において、アノード８の直前には磁性体の中
間スリット電極１５が配設され、この中間スリット電極
１５は第２の放電調整用電極７と対向している。中間ス
リット電極１５の周囲には第３の矩形空芯コイル１６が
巻回さている。
【００１０】なお、図中、従来の装置を示す図１の符号
と同符号のものは同一物につき、その説明を省略する。
と同符号のものは同一物につき、その説明を省略する。
【００１１】このような実施例においては、従来の装置
と同様に合成されたプラズマ１２ができるが、アノード
８の直前に磁性体の中間スリット電極１５を配設すると
ともに、この中間スリット電極１５の周囲に第３の矩形
空芯コイル１６を巻回しているので、アノード８の直前
において、磁場強度が強められ、アノード８に到達する
プラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノー
ド８のイオンビーム引出しスリット８ａを通過するプラ
ズマの密度は従来ものに比べて３〜５倍程度になる。
と同様に合成されたプラズマ１２ができるが、アノード
８の直前に磁性体の中間スリット電極１５を配設すると
ともに、この中間スリット電極１５の周囲に第３の矩形
空芯コイル１６を巻回しているので、アノード８の直前
において、磁場強度が強められ、アノード８に到達する
プラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノー
ド８のイオンビーム引出しスリット８ａを通過するプラ
ズマの密度は従来ものに比べて３〜５倍程度になる。
【００１２】ところで、上記実施例では、中間スリット
電極１５の周囲に第３の矩形空芯コイル１６を巻回して
いるが、この第３の矩形空芯コイル１６は無くてもよ
い。ただし、プラズマの密度は従来のものに比べて２〜
４倍程度になる。また、中間スリット電極１５に磁性体
を用いているが、中間スリット電極１５の周囲に巻回し
た第３の矩形空芯コイル１６に流す電流を増やす場合に
は、非磁性体の材料を用いてもよい。
電極１５の周囲に第３の矩形空芯コイル１６を巻回して
いるが、この第３の矩形空芯コイル１６は無くてもよ
い。ただし、プラズマの密度は従来のものに比べて２〜
４倍程度になる。また、中間スリット電極１５に磁性体
を用いているが、中間スリット電極１５の周囲に巻回し
た第３の矩形空芯コイル１６に流す電流を増やす場合に
は、非磁性体の材料を用いてもよい。
【００１３】
【発明の効果】この発明は、上記のようにアノードの直
前に中間スリット電極を配設しているので、アノードの
直前において、磁場強度が強められ、アノードに到達す
るプラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノ
ードのイオンビーム引出しスリットを通過するプラズマ
の密度が従来ものに比べて数倍高くなる。
前に中間スリット電極を配設しているので、アノードの
直前において、磁場強度が強められ、アノードに到達す
るプラズマが厚くなるのが抑制される。そのため、アノ
ードのイオンビーム引出しスリットを通過するプラズマ
の密度が従来ものに比べて数倍高くなる。
【００１４】また、中間スリット電極によりシートプラ
ズマ生成領域のガス排気速度が減少し、従来の半分以下
のガス流量でシートプラズマ生成領域の放電に必要なガ
ス圧力を維持することが可能になる。
ズマ生成領域のガス排気速度が減少し、従来の半分以下
のガス流量でシートプラズマ生成領域の放電に必要なガ
ス圧力を維持することが可能になる。
【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
１・・・・・・・カソード ２・・・・・・・浮動電極 ２ａ・・・・・・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・・・・・・・四重極型カスプ磁場 ６・・・・・・・第１の放電調整用電極 ７・・・・・・・第２の放電調整用電極 ８・・・・・・・アノード ８ａ・・・・・・アノードのイオンビーム引出しスリッ
ト ９・・・・・・・イオンビーム引出し電極 ９ａ・・・・・・イオンビーム引出し電極のイオンビー
ム引出しスリット １０・・・・・・試料 １１・・・・・・プラズマ １２・・・・・・プラズマ １３・・・・・・シートプラズマ １４・・・・・・ヨーク １５ ・・・・・中間スリット電極 １６・・・・・・第３の矩形空芯コイル
ト ９・・・・・・・イオンビーム引出し電極 ９ａ・・・・・・イオンビーム引出し電極のイオンビー
ム引出しスリット １０・・・・・・試料 １１・・・・・・プラズマ １２・・・・・・プラズマ １３・・・・・・シートプラズマ １４・・・・・・ヨーク １５ ・・・・・中間スリット電極 １６・・・・・・第３の矩形空芯コイル
Claims (2)
- 【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浮動電極を各カソード
毎に個々に対応して配列し、この複数の浮動電極の廻り
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
て四重極型カスプ磁場を形成し、更に、第１の矩形空芯
コイルと第２の矩形空芯コイルとの回りをヨークで囲
み、更にその上、このヨークに、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に直交する線上にイ
オンビーム引出しスリットを持つ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、上記アノードの直
前に中間スリット電極を配設したことを特徴するシート
イオンビーム装置。 - 【請求項２】中間スリット電極の周囲に第３の矩形空芯
コイルを巻回したことを特徴とする請求項１に記載のシ
ートイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23543493A JPH0765764A (ja) | 1993-08-28 | 1993-08-28 | シートイオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23543493A JPH0765764A (ja) | 1993-08-28 | 1993-08-28 | シートイオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765764A true JPH0765764A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16986057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23543493A Pending JPH0765764A (ja) | 1993-08-28 | 1993-08-28 | シートイオンビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765764A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006500740A (ja) * | 2002-09-19 | 2006-01-05 | アプライド・プロセス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ビーム状プラズマ源 |
| EP3084804A1 (en) * | 2013-12-20 | 2016-10-26 | Nicholas R. White | A ribbon beam ion source of arbitrary length |
-
1993
- 1993-08-28 JP JP23543493A patent/JPH0765764A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006500740A (ja) * | 2002-09-19 | 2006-01-05 | アプライド・プロセス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | ビーム状プラズマ源 |
| EP3084804A1 (en) * | 2013-12-20 | 2016-10-26 | Nicholas R. White | A ribbon beam ion source of arbitrary length |
| JP2017504148A (ja) * | 2013-12-20 | 2017-02-02 | アール． ホワイト ニコラス | 任意の長さのリボン状ビームイオン源 |
| EP3084804A4 (en) * | 2013-12-20 | 2017-06-07 | Nicholas R. White | A ribbon beam ion source of arbitrary length |
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