JPH0765765A - 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
- JPH0765765A JPH0765765A JP5235435A JP23543593A JPH0765765A JP H0765765 A JPH0765765 A JP H0765765A JP 5235435 A JP5235435 A JP 5235435A JP 23543593 A JP23543593 A JP 23543593A JP H0765765 A JPH0765765 A JP H0765765A
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- Japan
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- ion
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- rectangular air
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- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 17
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 24
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 23
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、プラズマの壁への損失の抑
制効果を向上させ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
矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ線上の
第２の矩形空芯コイルに近い側に配設した第１の放電調
整用電極の直前に、第１のイオン抑制電極を配設すると
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配設した第２の放電調整用電
極の直前に、第２のイオン抑制電極を配設したことを特
徴とするものである。
制効果を向上させ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
矩形空芯コイルと第２の矩形空芯コイルとを結ぶ線上の
第２の矩形空芯コイルに近い側に配設した第１の放電調
整用電極の直前に、第１のイオン抑制電極を配設すると
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配設した第２の放電調整用電
極の直前に、第２のイオン抑制電極を配設したことを特
徴とするものである。
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をイオンビ
ーム引出し電極９で引出し、シートイオンビーム１７を
形成する。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の放電
調整用電極６と第２の放電調整用電極７との電位を調整
することにより、生成されたプラズマの壁への損失を抑
制している。
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をイオンビ
ーム引出し電極９で引出し、シートイオンビーム１７を
形成する。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の放電
調整用電極６と第２の放電調整用電極７との電位を調整
することにより、生成されたプラズマの壁への損失を抑
制している。
【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の放電調整用電極６と第
２の放電調整用電極７との電位を調整することにより、
生成されたプラズマの壁への損失を抑制しているが、第
１の放電調整用電極６と第２の放電調整用電極７とにア
ノード８の電位より正の電位を印加すると、第１の放電
調整用電極６および第２の放電調整用電極７に流入する
電子が増大し、アノード８に到達するプラズマ１３の密
度が減少する。一方、第１の放電調整用電極６と第２の
放電調整用電極７とにアノード８の電位より負の電位を
印加すると、第１の放電調整用電極６および第２の放電
調整用電極７に流入するイオンが増大し、プラズマの壁
への損失の抑制効果が少なくなる問題が起きた。
ーム装置は、上記のように第１の放電調整用電極６と第
２の放電調整用電極７との電位を調整することにより、
生成されたプラズマの壁への損失を抑制しているが、第
１の放電調整用電極６と第２の放電調整用電極７とにア
ノード８の電位より正の電位を印加すると、第１の放電
調整用電極６および第２の放電調整用電極７に流入する
電子が増大し、アノード８に到達するプラズマ１３の密
度が減少する。一方、第１の放電調整用電極６と第２の
放電調整用電極７とにアノード８の電位より負の電位を
印加すると、第１の放電調整用電極６および第２の放電
調整用電極７に流入するイオンが増大し、プラズマの壁
への損失の抑制効果が少なくなる問題が起きた。
【０００５】この発明の目的は、従来の上記問題を解決
して、プラズマの壁への損失の抑制効果を向上させるこ
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。
して、プラズマの壁への損失の抑制効果を向上させるこ
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。
【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、従来のシートイオンビーム装置を改良
して、第１の放電調整用電極の直前に第１のイオン抑制
電極を配設すると共に、第２の放電調整用電極の直前に
第２のイオン抑制電極を配設したことを特徴とするもの
である。
に、この発明は、従来のシートイオンビーム装置を改良
して、第１の放電調整用電極の直前に第１のイオン抑制
電極を配設すると共に、第２の放電調整用電極の直前に
第２のイオン抑制電極を配設したことを特徴とするもの
である。
【０００７】
【作用】この発明においては、第１の放電調整用電極と
第２の放電調整用電極とにアノードの電位より負の電位
を印加する一方で、第１のイオン抑制電極と第２のイオ
ン抑制電極とにアノードの電位より正の電位を印加する
と、プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別々に抑
制し、アノードに到達するプラズマの密度を従来の装置
と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１倍程度に
することが可能になる。
第２の放電調整用電極とにアノードの電位より負の電位
を印加する一方で、第１のイオン抑制電極と第２のイオ
ン抑制電極とにアノードの電位より正の電位を印加する
と、プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別々に抑
制し、アノードに到達するプラズマの密度を従来の装置
と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１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、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１の放電調整用電極
６に近い側、即ち、直前には、第１のイオン抑制電極１
５が配設されている。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第
２の放電調整用電極７に近い側、即ち、直前には、第２
のイオン抑制電極１６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、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１の放電調整用電極
６に近い側、即ち、直前には、第１のイオン抑制電極１
５が配設されている。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第
２の放電調整用電極７に近い側、即ち、直前には、第２
のイオン抑制電極１６が配設されている。
【０００９】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。
【００１０】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の中からイオンがイ
オンビーム引出し電極９で引出され、シートイオンビー
ム１７が形成される。そして、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の放電調整用電極６と第２の放電調整用電
極７とにアノード８の電位より負の電位を印加する一方
で、第１のイオン抑制電極１５と第２のイオン抑制電極
１６とにアノード８の電位より正の電位を印加すると、
プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別々に抑制
し、アノード８に到達するプラズマの密度を従来の装置
と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１倍程度に
することが可能になる。
と同様に、合成されたプラズマ１２の中からイオンがイ
オンビーム引出し電極９で引出され、シートイオンビー
ム１７が形成される。そして、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の放電調整用電極６と第２の放電調整用電
極７とにアノード８の電位より負の電位を印加する一方
で、第１のイオン抑制電極１５と第２のイオン抑制電極
１６とにアノード８の電位より正の電位を印加すると、
プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別々に抑制
し、アノード８に到達するプラズマの密度を従来の装置
と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１倍程度に
することが可能になる。
【００１１】ところで、上記実施例では、第１の放電調
整用電極６と第２の放電調整用電極７とにアノード８の
電位より負の電位を印加する一方で、第１のイオン抑制
電極１５と第２のイオン抑制電極１６とにアノード８の
電位より正の電位を印加しているが、電圧を印加せず、
浮動電位にしてもよい。
整用電極６と第２の放電調整用電極７とにアノード８の
電位より負の電位を印加する一方で、第１のイオン抑制
電極１５と第２のイオン抑制電極１６とにアノード８の
電位より正の電位を印加しているが、電圧を印加せず、
浮動電位にしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】この発明においては、第１の放電調整用
電極と第２の放電調整用電極とにアノードの電位より負
の電位を印加する一方で、第１のイオン抑制電極と第２
のイオン抑制電極とにアノードの電位より正の電位を印
加すると、プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別
々に抑制し、アノードに到達するプラズマの密度を従来
の装置と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１倍
程度にすることが可能になる。更に、壁への放電パワー
損失が減少するため、壁の冷却能力を低く抑えることが
可能になる。したがって、装置全体の消費電力を少なく
し、電源装置や冷却装置を小さくすることが可能にな
る。
電極と第２の放電調整用電極とにアノードの電位より負
の電位を印加する一方で、第１のイオン抑制電極と第２
のイオン抑制電極とにアノードの電位より正の電位を印
加すると、プラズマ中のイオンと電子の壁への流入を別
々に抑制し、アノードに到達するプラズマの密度を従来
の装置と同じにするとき、放電パワーを２〜３分の１倍
程度にすることが可能になる。更に、壁への放電パワー
損失が減少するため、壁の冷却能力を低く抑えることが
可能になる。したがって、装置全体の消費電力を少なく
し、電源装置や冷却装置を小さく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 ・・・・・第１のイオン抑制電極 １６・・・・・・第２のイオン抑制電極
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 ・・・・・第１のイオン抑制電極 １６・・・・・・第２のイオン抑制電極
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、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上の第２の矩形空芯
コイルに近い側に横方向に長い第１の放電調整用電極を
配設し、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の上方に横方向に長い第２の
放電調整用電極を配設し、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の下方に、
イオンビーム引出しスリットを持つアノードを第１の放
電調整用電極と対向するように配設しているシートイオ
ンビーム装置において、前記第１の放電調整用電極の直
前に第１のイオン抑制電極を配設すると共に、前記第２
の放電調整用電極の直前に第２のイオン抑制電極を配設
したことを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 |
|---|---|---|---|
| JP5235435A JPH0765765A (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 |
|---|---|---|---|
| JP5235435A JPH0765765A (ja) | 1993-08-28 | 1993-08-28 | シートイオンビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765765A true JPH0765765A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16986072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235435A Pending JPH0765765A (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) | JPH0765765A (ja) |
-
1993
- 1993-08-28 JP JP5235435A patent/JPH0765765A/ja active Pending
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