JPH10302658A - イオン源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン源装置の絶縁筒体の汚染を防止し、絶
縁筒体の絶縁劣化による絶縁筒体交換に要する経費、ひ
いては運転コストより安価なイオン源装置を提供する 【解決手段】 アークチャンバー内で生成したイオンを
引き出すために、イオンの引出し方向に沿って第１電極
と第２電極とが順次配設され、これら電極の各周縁間に
絶縁筒体を設けて両電極を固定するイオン源装置におい
て、前記絶縁筒体の内側に間隙を設けて絶縁性の内部筒
体を配設し、この絶縁性の内部筒体は絶縁部材を介して
前記絶縁筒体に固定されてなり、かつ、前記絶縁性の内
部筒体と前記第１電極との間に間隙ｄ₁ および前記絶縁
性の内部筒体と前記第２電極との間に間隙ｄ₂ が設け
ら、これら間隙ｄ₁ および間隙ｄ₂ はそれぞれ空間絶縁
破壊を起こさない距離にあるイオン源装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入装置な
どに組み込まれるイオン源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６３−２１１５４２号公報
に記載されているイオン源装置では、図３に示すよう
に、略カップ状のア−クチャンバ２１内における頂部壁
面２１ａ側に、イオン化すべき元素で作製された固体金
属カソード２２が配設されている。さらに、カソード２
２に隣接させてエアシリンダ２３のピストンロッド２３
ａが前記の頂部壁面２１ａを貫通して往復動可能に設け
られ、このピストンロッド２３ａの先端の鉤状のトリガ
電極２４が取付けられている。

【０００３】前記カソード２２とア−クチャンバ２１と
の間にはアーク電源２５が接続されている。また、トリ
ガ電極２４とア−クチャンバ２１との間には、電流制御
用の抵抗２６が接続されている。これにより、カソード
２２とア−クチャンバ２１との間にアーク電圧が、ま
た、トリガ電極２４とア−クチャンバ２１との間にはト
リガ電圧がそれぞれ印加されるように構成されている。

【０００４】一方、ア−クチャンバ２１内における頂部
壁面２１ａに対向する開口端側に、加速電極部３０が設
けられている。この加速電極部３０は第１電極３１、第
２電極３２および第３電極３３を備えている。第１電極
３１と、接地されている第３電極３３との間に、イオン
ビームを引き出すための加速電圧が加速電源３４から与
えられるようになっている。また、第２電極３２と第３
電極３３との間に、抑制電圧が抑制電源３５から与えら
れる。なお、前記各電極３１、３２、３３は、それぞれ
各周縁を円筒状の絶縁筒体３６、３７、３８によってそ
れぞれ固定支持されている。

【０００５】前記構成のイオン源装置においては、ア−
クチャンバ２１内と、加速電極部３０を挟んでア−クチ
ャンバ２１に連結されている図示しない処理室内とを所
望の真空度に排気した状態で、エアシリンダ２３を作動
しカソード２２にトリガ電極２４の先端を接触させる操
作が行われる。この結果、アーク電源２５によってトリ
ガ電極２４とカソード２２との間に抵抗２６で制御され
た電流が流れる。

【０００６】その後、エアシリンダ２３を逆方向に作動
してトリガ電極２４をカソード２２から引き離すと、ト
リガ電極２４とカソード２２との間にアークが点弧す
る。このアークによってカソード２２にエネルギーが与
えられてカソード２２の表面が蒸発し、蒸気がイオン化
される。前記アークはカソード２２とア−クチャンバ２
１との間に移行し持続する。この結果、ア−クチャンバ
２１内に高イオン化プラズマが形成され、加速電圧によ
って加速電極部３０側に引きつけられる。そして、この
加速電極部３０を通して加速されたイオンビームが、前
記処理室内に配置された図示しない処理物に照射され
る。

【０００７】なお、前記の加速電圧が印加される第１電
極３１と抑制電圧が印加される第２電極３２との間は、
極めて高電位差になる。このため、両者への給電部にお
ける大気に露出する部位は、絶縁破壊を生じないように
充分に離間させて組み立てることが必要である。第１電
極３１と第２電極３２とは、その各周縁側の間隔を中央
部の電極面の間隙よりも広げて形成される。この広げた
周縁側の間隔に対応するように、前記絶縁筒体３７が軸
方向長の長い形状で作製されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の装置において、特に第１電極３１と第２電極３２
との各周縁間に設けられている絶縁筒体３７を度々交換
する必要がある。この交換に伴って装置の運転コストが
高くなるという問題を生じている。つまり、前記の装置
において、第１電極３１を通過した金属イオンは、さら
に第２電極３２も通過して処理室に向かうことになる。
このとき、一部のイオンは第２電極３２に衝突し、この
衝突したイオンによって第２電極３２にスパッタリング
現象が起きる。これによって発生したスパッタ粒子や、
前記のように第２電極３２に衝突して方向が変化した金
属イオンの一部が第１電極３１と第２電極３２との間を
通して側方へ飛散し、これが前記の絶縁筒体３７の内面
に付着する。この結果、絶縁筒体３７の絶縁劣化が生じ
易く、このため、絶縁筒体３７を交換することが必要と
なる。

【０００９】この絶縁筒体３７は、前記の金属イオンや
スパッタ粒子が衝突することから、耐熱性に優れた例え
ばアルミナなどのセラミックスで製作される。しかも、
この絶縁筒体３７は、第１電極３１と第２電極３２との
電位差が大きいため通常、軸方向の長さが長く、比較的
形状が大型である。したがって、その製作費も高価なも
のとなり、このような絶縁筒体３７の交換を度々必要と
するために、運転コストの高騰を招来している。なお、
他の絶縁筒体３６、３８は、金属イオンやスパッタ粒子
が飛来しにくい構造になっている。

【００１０】本発明は、前記の問題点に鑑みてなされた
もので、絶縁筒体の汚染を防止し、絶縁筒体の絶縁劣化
による絶縁筒体交換に要する経費、ひいては運転コスト
より安価なものを提供することを目的とするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、アーク
チャンバー内で生成したイオンを引き出すために、イオ
ンの引出し方向に沿って第１電極と第２電極とが順次配
設され、これら電極の各周縁間に絶縁筒体を設けて両電
極を固定するイオン源装置において、前記絶縁筒体の内
側に間隙を設けて絶縁性の内部筒体を配設し、絶縁性の
内部筒体は絶縁部材を介して前記絶縁筒体に固定されて
なり、かつ、前記絶縁性の内部筒体と前記第１電極との
間に間隙ｄ₁ および前記絶縁性の内部筒体と前記第２電
極との間に間隙ｄ₂ が設けら、これら間隙ｄ₁ および間
隙ｄ₂ はそれぞれ空間絶縁破壊を起こさない距離である
ことを特徴とするものである。

【００１２】このように絶縁筒体の内側に絶縁性の内部
筒体を配設することにより、前記の金属イオンやスパッ
タ粒子が衝突するのは絶縁性の内部筒体のみとなる。絶
縁性の内部筒体と第１電極との間の間隙ｄ₁ および絶縁
性の内部筒体と前記第２電極との間の間隙ｄ₂ が、それ
ぞれの電位差に対して空間絶縁破壊を起こさない距離に
あるので、絶縁性の内部筒体が金属イオンやスパッタ粒
子が衝突して、表面が導電性の金属に覆われて絶縁劣化
が生じても、絶縁性の内部筒体と第１電極との間および
絶縁性の内部筒体と前記第２電極との間で絶縁が保たれ
る。これによって絶縁筒体の絶縁劣化を防止できる。し
たがって、絶縁筒体の交換作業が不要となる。この結
果、運転コスト低減することが可能となるものである。

【００１３】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明の構成のうち、絶縁性の内部筒体を導電性の内部
筒体に代えたことを特徴とするものである。導電性の内
部筒体に変えることによって、セラミックスのような難
加工性材の代わりに、加工が容易な金属材料、例えば、
Ｗ、Ｍｏ、ステンレス鋼等の耐熱材料等を用いることが
できる。この結果、絶縁性の内部筒体を製作費の安価な
導電性の内部筒体に代えることが可能となるものであ
る。このときも、前記の金属イオンやスパッタ粒子が衝
突するのは導電性の内部筒体のみとなる。導電性の内部
筒体が金属イオンやスパッタ粒子が衝突して、導電性の
金属に覆われても、導電性の内部筒体と第１電極との間
および導電性の内部筒体と前記第２電極との間は絶縁が
保たれるているので、第１電極と第２電極との間の絶縁
劣化を防止できる。

【００１４】また請求項３記載の発明は、請求項１又は
２記載の発明の構成において、内部筒体と第１電極との
間の間隙ｄ₁ と内部筒体と第２電極との間隙ｄ₂ との和
が、前記第１電極と前記第２電極との間の間隙ｄ_A より
大きい、すなわち、（ｄ₁ ＋ｄ₂ ）＞ｄ_A であることを
特徴とするものである。内部筒体と第１電極との間の間
隙ｄ₁ と内部筒体と第２電極との間隙ｄ₂ との和を、前
記第１電極と前記第２電極との間の間隙ｄ_A より大きく
することにより、内部筒体が導電性を帯びている場合で
も、内部筒体と第１電極および内部筒体と第２電極との
間での絶縁破壊がより生じにくくなる。この結果、より
安定的にイオン源装置を運転することができる。すなわ
ち、ｄ₁ ＋ｄ₂ をｄ_A より大きいので、もし、第１電極
と第２電極との間で絶縁破壊が生じても、内部筒体と第
１電極との間および、内部筒体と第２電極との間では、
絶縁破壊が起きにくくすることができる。さらに、内部
筒体と第１電極との間の間隙ｄ₁ を第１電極と第２電極
との間の間隙ｄ_A より大きく、すなわちｄ₁ ＞ｄ_A とす
ることが好ましい。電位の高い第１電極と内部筒体との
間の間隙ｄ₁ が第１電極と第２電極との間の間隙ｄ_A よ
り大きいので、絶縁破壊は常に、第１電極と第２電極と
の間で起こることになる。また、内部筒体は絶縁性の内
部筒体であってもよく、また導電性の内部筒体あっても
よい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図示例ととも
に説明する。図１は、本発明の第１実施例におけるイオ
ン源装置の要部構成を示す断面図であり、図２は、本発
明の第２実施例におけるイオン源装置の絶縁筒体と導電
性円の要部構成を示す断面図である。図１に示す第１実
施例において、本発明を適用して構成されたイオン源装
置は、第１〜第３電極１〜３の３枚の電極が、図におい
て右方向（以下、イオン引出し方向Ｒという）に、順に
所定の間隔で配置された加速電極部Ａを備えている。各
電極１〜３における周縁部を除く中央側の各電極面１
ａ、２ａ、３ａは、それぞれの導電性の金属薄板に多数
の円形孔を設けて多孔式の電極板として形成されてい
る。また、これら電極面１ａ、２ａ、３ａは、傾斜角θ
のお互いにほぼ同一の円錐台形状となるように、それぞ
れ中央部をイオン引出し方向Ｒにやや膨出させて形成さ
れている。

【００１６】前記の第１電極１は、電極面１ａの周縁か
ら、図において左方向（以下、イオン源方向Ｌという）
に向けて折曲し、この部位に円筒部１ｂを有するように
形成されると共に、この円筒部１ｂの先端を、リング状
の第１給電板１ｃにおける内周縁に接合して構成されて
いる。第２電極２は、その電極面２ａの周縁から、前記
とは逆にイオン引出し方向Ｒに向けて折曲し形成された
円筒部２ｂの先端を、前記同様のリング状の第２給電板
２ｃの内周縁に接合して構成され、また、第３電極３
も、その電極面３ａの周縁に、第２電極の円筒部２ｂの
内側でイオン引出し方向Ｒに向かう円筒部３ｂを連設
し、この円筒部３ｂの先端を、リング状の第３給電板３
ｃの内周縁に接合して構成されている。

【００１７】一方、加速電極部Ａの領域を囲う外郭部材
として、それぞれ絶縁材料（例えばアルミナ、窒化珪素
等）からなる絶縁筒体４と、この絶縁筒体４よりもイオ
ン引出し方向Ｒに配設されるサプレッサ絶縁筒体５とが
設けられている。絶縁筒体４と、この絶縁筒体４のイオ
ン源方向Ｌに位置するイオン源フランジ６との間に、前
記第１電極１の第１給電板１ｃが挟持され固定されると
と共に、この第１給電板１ｃに、後述する加速電圧を外
部から印加しえるように構成されている。なお、前記の
イオン源フランジ６は、加速電極部Ａよりも図において
左側に設けられているアークチャンバは、図３を参照し
て先に説明した従来装置と同様に、固体金属カソード表
面をアーク放電により蒸発・イオン化するための構成を
備えている。

【００１８】一方、絶縁筒体４とサプレッサ絶縁筒体５
との間に、後述する抑制電圧が印加され第２電極２の第
２給電板２ｃが、また、サプレッサ絶縁筒体５とチャン
バフランジ７との間に、第３電極３の第３給電板３ｃが
それぞれ挟持され固定されている。前記チャンバフラン
ジ７は、このイオン源装置に連結される処理室の端部に
設けられるもので、この処理室内には、例えば、切削工
具、金型、機械部品等の耐摩耗材料、さらには半導体ウ
エハなどの処理基板８が配設される。

【００１９】絶縁筒体４の各軸方向の長さ寸法は装置の
電圧により変化させるが、例えば、装置の電圧が８０〜
１５０ｋＶの場合は、通常１５０〜２００ｍｍの範囲に
あり、サプレッサ絶縁筒体５の各軸方向の長さ寸法は通
常１０〜３５ｍｍの範囲にある。この絶縁筒体４の内側
に、間隙Ｄ（例えば３０ｍｍ）を設けて絶縁性の内部筒
体９を配設し、この絶縁性の内部筒体９は絶縁部材１０
を介して前記絶縁筒体４に固定されている。さらに、こ
の絶縁性の内部筒体９と、前記第１電極１および前記第
２電極２とのそれぞれの間は、空間絶縁破壊を起こさな
い距離の間隙ｄ ₁ 、ｄ₂ （例えば、それぞれ１５ｍｍ）
が設けられている。この絶縁部材１０は、絶縁筒体４と
絶縁性の内部筒体９とを脱着自在な部材、例えばボルト
等を用いて構成されてもよい。また、第１電極１と第２
電極２との各電極面１ａ、２ａの中央部が所定の電源間
隔ｄ_A で、また第２電極２と第３電極３との各電極面２
ａ、３ａの中央部が所定の電源間隔ｄ_D でそれぞれ相対
面するように設定されている。なお、本実施例では、第
１電極１とイオン源フランジ６を同電位としたもので、
従来例のイオン装置（図３）の絶縁筒体３６を用いない
構造である。

【００２０】次に、前記構成のイオン源装置における動
作状態について説明する。加速−減速電極構造を有する
前記の加速電極部Ａでは、第１電極１に、図示しない加
速電源から＋７０ｋＶの加速電圧が印加され、第２電極
２には、図示しない抑制電源から−１〜−５ｋＶの抑制
電圧が印加される。第３電極３はグランドグリッドで接
地されている。

【００２１】したがって、アークチャンバ内で生成した
イオンは、イオンプラズマ１１として第１電極１のイオ
ン源側に到達し、第１電極１を通過後に、この第１電極
１と第２電極２との間で加速される。そして、第２電極
２を通過後にこの第２電極２と第３電極３との間で減速
される。総合的的に７０ｋＶに加速されたイオンビーム
１２が加速電極部Ａを通して引き出され、処理室内の処
理基板８に照射されてこれに注入される。

【００２２】ところで、前記のような運転を継続する
と、絶縁筒体４の内側の絶縁性の内部筒体９は次第に汚
染される。これは、第１電極１を通過した金属イオンの
一部が第２電極２に衝突し、この衝突したイオンによっ
て第２電極２がスッパッタされ、これにより発生したス
ッパッタ粒子や、前記のように第２電極２に衝突して方
向が変化した金属イオンの一部が、第１電極１と第２電
極２との各電極面１ａ、２ａの間を通して半径方向に飛
散し、これらが絶縁性の内部筒体９に衝突するためであ
る。

【００２３】本装置において、前記のように絶縁性の内
部筒体９が金属膜付着により汚染されて、導電性を帯び
ても、絶縁性の内部筒体９と第１電極１との間および絶
縁性の内部筒体９と前記第２電極２との間で放電発生は
なく、絶縁特性は劣化しないことを確認した。これは、
絶縁性の内部筒体９と第１電極１との間および絶縁性の
内部筒体９と前記第２電極２との間に空間絶縁破壊を起
こさない距離の間隙ｄ ₁ 、ｄ₂ が設けられているためで
ある。また、このとき、絶縁筒体９の前記金属イオンや
スパッタ粒子により汚染は認められなかった。この結
果、絶縁筒体９の交換作業が殆ど不要となった。これに
より、イオン源装置の運転コスト低減することが可能と
なるものである。

【００２４】なお、絶縁性の内部筒体９と第１電極１と
の間および絶縁性の内部筒体９と前記第２電極２との間
の間隙ｄ₁ 、ｄ₂ の距離は空間絶縁破壊を起こさない距
離であれば狭い程よい。すなわち、ｄ₁ 、ｄ₂ の距離が
狭い程、前記スッパッタ粒子や金属イオンが絶縁性の内
部筒体９に到達しにくくなるからである。第１実施例で
はｄ₁ 、ｄ₂ を１５ｍｍとしたことにより、（ｄ₁ ＋ｄ
₂ ）：３０ｍｍが第１電極１と第２電極２との間隔ｄ_A
（本実施例ではｄ_A は２０ｍｍである。）より大きくな
り、絶縁性の内部筒体９が金属膜付着により汚染され
て、導電性帯びても、内部筒体９と第１電極１との間お
よび、内部筒体９と第２電極２との間で絶縁破壊を生じ
ることはない。また、本実施例では、絶縁筒体４と絶縁
性の内部筒体９との間隙Ｄを３０ｍｍとしたが、間隙Ｄ
は、第１電極１、第２電極２、絶縁筒体４および絶縁性
の内部筒体９の構成を考慮すると、、前記スッパッタ粒
子や金属イオンが絶縁性の内部筒体９への到達を防止す
る観点より、Ｄは絶縁筒体４と絶縁性の内部筒体９と間
に間隙があるだけでよいので、Ｄを２〜３ｍｍの範囲に
することができる。

【００２５】イオン源装置を長時間使用することによ
り、絶縁性の内部筒体９の汚染が著しい場合には、イオ
ン源フランジ６と第１電極１とを外した後、絶縁筒体４
と絶縁性の内部筒体９とを脱着自在に固定している絶縁
部材１０を取り外し、絶縁性の内部筒体９のみを引き出
す作業で、絶縁筒体４はそのままにして絶縁性の内部筒
体９を容易に取り出すことができる。そして、新たな絶
縁性の内部筒体９を絶縁筒体４に装着し、組立ること
で、運転再開することが可能である。

【００２６】さらに、例えば大電流イオンビームを生成
するイオン源装置として構成するとき、前記した従来装
置のように絶縁筒体が一体物である場合には、耐熱性の
面から、全体をアルミナ等にセラミックスで製作するこ
とが必要となる。これに対し、本装置のような絶縁筒体
４と絶縁性の内部筒体９とから成る二重構造の構成する
と、形状が簡単な絶縁性の内部筒体９のみを耐熱性の良
好なアルミナや窒化珪素等のセラミックスで作製し、絶
縁筒体４は耐アーキング性、耐沿面放電性が良好な例え
ばアクリル樹脂で作製することができる。これにより絶
縁筒体４全体の製作費をより安価になし得るので、さら
に、コストダウンを図ることができる。

【００２７】本発明の第１実施例の絶縁性の内部筒体９
の代わりに導電性の内部筒体を用いてもよい。イオン源
装置の運転中に発生する、前記スッパッタ粒子や金属イ
オンが絶縁筒体４への到達を防止できればよい。導電性
の材料としては、耐熱性を有し、機械加工が容易な金属
材料、例えば、Ｗ、Ｍｏ、ステンレス鋼等の耐熱材料等
を用いることができる。

【００２８】次に、本発明の第２実施例を図２に示す。
第１実施例と同様のイオン源装置を用いた。第１実施例
と異なる構成は、絶縁性の内部筒体９の代わりにステン
レス鋼（ＳＵＳ３０４）製の導電性の内部筒体１３を用
い、さらに、加速電極部Ａは第１、第２電極１、２の二
枚の電極構成にしたことである。すなわち、加速電圧が
印化される第１電極と接地される第２電極との二枚の電
極構成となる。

【００２９】この場合も、導電性の内部筒体１３と第１
電極１との間および導電性の内部筒体１３と前記第２電
極２との間の間隙ｄ₁ 、ｄ₂ の距離はそれぞれの電位差
に対する空間絶縁破壊を起こさない距離であれば、狭い
程よい。本実施例では導電性の内部筒体１３と第１電極
１との間の間隙ｄ₁ は２５ｍｍ、導電性の内部筒体１３
と前記第２電極２との間の間隙ｄ₂ は１５ｍｍとした。
導電性の内部筒体１３と第１電極１との間の間隙ｄ₁ は
２５ｍｍとしたのは、導電性の内部筒体１３と前記第１
電極１との間の電位差が大きいことを考慮したものであ
る。すなわち、内部筒体１３と第１電極１との間の間隙
ｄ₁ （２５ｍｍ）を第１電極１と第２電極２との間の間
隙ｄ_A （本実施例では２０ｍｍ）より大きくして、導電
性の内部筒体１３と前記第１電極１との間の絶縁破壊を
防止するものである。なお、絶縁筒体４と導電性の内部
筒体１３の間隙Ｄは３０ｍｍにした。

【００３０】次に、第２実施例の構成のイオン源装置に
おける動作状態について説明する。第１実施例と同様
に、加速電極部Ａでは、第１電極１に、図示しない加速
電源から＋７０ｋＶの加速電圧が印加され、第２電極２
はグランドグリッドで接地されている。アークチャンバ
内で生成したイオンは、第１実施例と同様にイオンプラ
ズマとして第１電極１のイオン源側に到達し、第１電極
１を通過後に、この第１電極１と第２電極２との間で加
速される。総合的的に７０ｋＶに加速されたイオンビー
ムが加速電極部Ａを通して引き出され、第１実施例と同
様に、図示しない処理室内の処理基板に照射されてこれ
に注入される。

【００３１】運転継続において、第１電極１を通過した
金属イオンの第２電極２に衝突し、衝突により発生した
スッパッタ粒子や、第２電極２に衝突して方向が変化し
た金属イオンの一部が、第１電極１と第２電極２との各
電極面１ａ・２ａの間を通して半径方向に飛散して導電
性の内部筒体１３が汚染される。この汚染状況は、第１
実施例と同程度であったこのときも、絶縁性の内部筒体
９と第１電極１との間および絶縁性の内部筒体９と前記
第２電極２との間で放電発生はなく、絶縁特性は劣化し
ないことを確認した。

【００３２】なお、前記の各実施例は本発明を限定する
ものでなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であ
る。例えば前記では、各電極１〜３を多孔式の電極板と
して、イオンビームを処理室へと引き出す構成を示した
が、各電極１〜３を単孔式のものとしたスポットイオン
ビームを引き出す構成とすることも可能である。また、
加速電極部Ａに第１〜第３電極１〜３の三枚の電極を設
けた構成や、加速電圧が印化される第１電極と接地され
る第２電極との二枚の電極構成や、その他の電極数の構
成にも本発明を適用することが可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明のうち請
求項１記載の発明は、第１電極と第２電極との各周縁間
に設けられる絶縁筒体の内側に間隙を設けて絶縁性の内
部筒体を配設し、この絶縁性の内部筒体と第１電極との
間および絶縁性の内部筒体と第２電極との間にそれぞれ
の電位差に対して空間絶縁破壊を起こさない距離の間隙
が設けられているので、汚染によって絶縁劣化するのは
絶縁性の内部筒体のみとなる。これによって、絶縁筒体
４の絶縁劣化の防止を可能とするものである。したがっ
て、絶縁筒体の交換作業が不要となる。この結果、運転
コスト低減することが可能となるものである。また、絶
縁性の内部筒体の汚染が著しくなった場合も、交換作業
は絶縁性の内部筒体を交換するだけで済むので、作業が
簡単になる。

【００３４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成のうち、絶縁性の内部筒体を導電性の内部筒体
に代えたことにより、絶縁筒体の内側に設ける円筒の製
作費を低減することが可能となるものである。

【００３５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明の構成において、内部筒体と第１電極との間の
間隙ｄ₁ と内部筒体と第２電極との間隙ｄ₂ との和を前
記第１電極と前記第２電極との間の間隙ｄ_A より大きく
することにより内部筒体が導電性を帯びている場合で
も、内部筒体と第１電極および内部筒体と第２電極との
間での絶縁破壊がより生じにくくなる。このため、より
安定的にイオン源装置を運転することができる効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるイオン源装置の要
部構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第２実施例におけるイオン源装置の絶
縁筒体と導電性の内部筒体の要部構成を示す断面図であ
る。

【図３】従来のイオン源装置の構成を示す断面模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 第１電極 ２ 第２電極 ３ 第３電極 ４ 絶縁筒体 ５ サプレッサ絶縁筒体 ６ イオン源フランジ ７ チャンバフランジ ８ 処理基板 ９ 絶縁性の内部筒体 １０ 絶縁部材 １１ イオンプラズマ １２ イオンビーム １３ 導電性の内部筒体 Ａ 加速電極部 ｄ_A 第１電極と第２電極との間の間隙 ｄ₁ 内部筒体と第１電極との間の間隙 ｄ₂ 内部筒体と第２電極との間の間隙 Ｄ 絶縁筒体と内部筒体との間の間隙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アークチャンバー内で生成したイオンを
   引き出すために、イオンの引出し方向に沿って第１電極
   と第２電極とが順次配設され、これら電極の各周縁間に
   絶縁筒体を設けて両電極を固定するイオン源装置におい
   て、 前記絶縁筒体の内側に間隙を設けて絶縁性の内部筒体を
   配設し、 この絶縁性の内部筒体は絶縁部材を介して前記絶縁筒体
   に固定されてなり、かつ、前記絶縁性の内部筒体と前記
   第１電極との間に間隙ｄ₁ および前記絶縁性の内部筒体
   と前記第２電極との間に間隙ｄ₂ が設けられ、これら間
   隙ｄ₁ および間隙ｄ₂ はそれぞれ空間絶縁破壊を起こさ
   ない距離であることを特徴とするイオン源装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の絶縁性の内部筒体の代わ
   りに導電性の内部筒体を用いるイオン源装置。
3. 【請求項３】 内部筒体と第１電極との間の間隙ｄ₁ と
   内部筒体と第２電極との間隙ｄ₂ との和が、前記第１電
   極と前記第２電極との間の間隙ｄ_A より大きいことを特
   徴とする請求項１又は２記載のイオン源装置。