JPS60189841A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
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- JPS60189841A JPS60189841A JP59045541A JP4554184A JPS60189841A JP S60189841 A JPS60189841 A JP S60189841A JP 59045541 A JP59045541 A JP 59045541A JP 4554184 A JP4554184 A JP 4554184A JP S60189841 A JPS60189841 A JP S60189841A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は所望のイオン音生じるガス金導入するイオン
源ＶＣ関するものである。
源ＶＣ関するものである。
〔発明の技術的ｊ−ｒ 尿およびその問題点〕従来、こ
の扁のイオン源では、熱フィラメントから出た電子を加
速して４人ガスと１荷災させ、それによりプラズマを生
成し、それに基づくイオン全発生するようにされている
。そして電子の飛程距ｍを増大させるため或いは電子の
運動全問を制限するためＩｃ磁場コイルまたは熱フィラ
メントを流れる電流によって生じる磁場が用いられてい
る。
の扁のイオン源では、熱フィラメントから出た電子を加
速して４人ガスと１荷災させ、それによりプラズマを生
成し、それに基づくイオン全発生するようにされている
。そして電子の飛程距ｍを増大させるため或いは電子の
運動全問を制限するためＩｃ磁場コイルまたは熱フィラ
メントを流れる電流によって生じる磁場が用いられてい
る。
ところで一般に磁場の中のプラズマは密度、電場等の乱
れを生じさせ、その結果得られるイオンビームの横方向
に広がる速度の軸方同速度に対する割合い、すなわちエ
ミツタンスは犬さくなる。
れを生じさせ、その結果得られるイオンビームの横方向
に広がる速度の軸方同速度に対する割合い、すなわちエ
ミツタンスは犬さくなる。
−万、熱フィラメントは、放電の陰極でｆり９、派入す
るプラズマイオンの衝撃によるスノぞツタリングまたは
放電ガスとその分解生成切との化学反応により消耗した
９断線し、また、熱フライメント全支持している電気杷
縁物の戒曲がり１を米するスパッタされた粒子やフライ
メントから蒸発する粒子で覆われるので、電気を４通す
るようになる７’ｃめ比較的短期間で定期的に父換する
必要がらる。
るプラズマイオンの衝撃によるスノぞツタリングまたは
放電ガスとその分解生成切との化学反応により消耗した
９断線し、また、熱フライメント全支持している電気杷
縁物の戒曲がり１を米するスパッタされた粒子やフライ
メントから蒸発する粒子で覆われるので、電気を４通す
るようになる７’ｃめ比較的短期間で定期的に父換する
必要がらる。
そこで、この発明の目的は、上述のような従来のイオン
源のもつ欠点や問題点ｋ 解？ｉｉ ｔ、てｂ ＋Ａ
Ｉ’Ｊ４、Ｃ（全長りＪ ＋：；＋使用１工１：ヒにし
た磁場を用いないイオンσ゛′ｊ、全提供することにあ
る。
源のもつ欠点や問題点ｋ 解？ｉｉ ｔ、てｂ ＋Ａ
Ｉ’Ｊ４、Ｃ（全長りＪ ＋：；＋使用１工１：ヒにし
た磁場を用いないイオンσ゛′ｊ、全提供することにあ
る。
従って、この発明によれば、放電室を、細孔欠イＩ、ｉ
ｆえたＩＡ’Ａ ５４ζＩａ侃ｅこより熱陰極室とイオ
ン生成室とに分割しｂｆ：各し≦・）イヘの配ｊｉＨ：
ｊ−された熱陰４−には希ガスをｉＪ％人し、−万イオ
ン生成室には所望のイオンを発生する放＋ｉｉガス金導
入し、しかも熱陰極室の圧力全イオン生成二Ｒの圧力Ｊ
−９高＜ ｔ’ｉ持し、熱陰極とｈｈ壁ｆ４＋、極とイ
オン生成室の陽極との間で複合放′屯を付ない、（８４
ケ用いずに所望のイオン全発生するようにしたことを貨
徴とするイオン源が提供さＪ′Ｌ ／ｂ０ ）’ｊｊ’！ １３ａ）極は好−よしくＧ′よ酸化物ま
たは６ホウ化ランタン（ＬａＢ６）号の低い温度で動作
するものが用いられ得る。
ｆえたＩＡ’Ａ ５４ζＩａ侃ｅこより熱陰極室とイオ
ン生成室とに分割しｂｆ：各し≦・）イヘの配ｊｉＨ：
ｊ−された熱陰４−には希ガスをｉＪ％人し、−万イオ
ン生成室には所望のイオンを発生する放＋ｉｉガス金導
入し、しかも熱陰極室の圧力全イオン生成二Ｒの圧力Ｊ
−９高＜ ｔ’ｉ持し、熱陰極とｈｈ壁ｆ４＋、極とイ
オン生成室の陽極との間で複合放′屯を付ない、（８４
ケ用いずに所望のイオン全発生するようにしたことを貨
徴とするイオン源が提供さＪ′Ｌ ／ｂ０ ）’ｊｊ’！ １３ａ）極は好−よしくＧ′よ酸化物ま
たは６ホウ化ランタン（ＬａＢ６）号の低い温度で動作
するものが用いられ得る。
以下添附回向を【Ｃ照してこの発明の笑施同について説
明する。
明する。
第／丙はＣｖ発明のイオン源の一実施例全示し、このイ
オン源は円筒形金成しており、ｌは熱陰極室−２を画定
している金ＪｔＡケーシングで、Ａｒ Ｉ Ｎｅ ｈ
Ｉ（ｅ等の希ガス１入用の口部３全備えている。熱陰極
呈コ内には絶縁′吻弘を介して熱陰極！が設けられてい
る。６．♂はセラミック環で、隔壁電極７の細孔り全通
る中性ガスおよびプラズマの流路となるテーパーした開
口＋ａ、Ｊ’ａｉそれぞれ備えている。絶は甥ｒｔ介し
てｊ−矢筒状の陽極ｉｏと円板状の絶縁物ｌ／と金属板
／２とが設けられ、これらはイオン生成ｇ ／ ３ ｆ
画定している。また陽極ＩＯには所望のイオンを発生す
る放電ガスの４）入用の口部ｌ≠およびイオンビーム引
出用スリットｌｊが設けられ、このスリットｌ！の外方
にはイオン引出゛＋ｉｔ極１６が設けられている。
オン源は円筒形金成しており、ｌは熱陰極室−２を画定
している金ＪｔＡケーシングで、Ａｒ Ｉ Ｎｅ ｈ
Ｉ（ｅ等の希ガス１入用の口部３全備えている。熱陰極
呈コ内には絶縁′吻弘を介して熱陰極！が設けられてい
る。６．♂はセラミック環で、隔壁電極７の細孔り全通
る中性ガスおよびプラズマの流路となるテーパーした開
口＋ａ、Ｊ’ａｉそれぞれ備えている。絶は甥ｒｔ介し
てｊ−矢筒状の陽極ｉｏと円板状の絶縁物ｌ／と金属板
／２とが設けられ、これらはイオン生成ｇ ／ ３ ｆ
画定している。また陽極ＩＯには所望のイオンを発生す
る放電ガスの４）入用の口部ｌ≠およびイオンビーム引
出用スリットｌｊが設けられ、このスリットｌ！の外方
にはイオン引出゛＋ｉｔ極１６が設けられている。
各電極に対する給電系は図面に示すようＶＣ接斂こされ
てお９２円筒体の両端面金成す金ＪＱクーシング／およ
び金属板１２は電気的に浮遊している。
てお９２円筒体の両端面金成す金ＪＱクーシング／およ
び金属板１２は電気的に浮遊している。
熱陰極室−は１ｏＯＰｇ８度の品い希ガス圧力（Ｐｌ）
Ｉｃ維持され、隔壁電極７の＃：ｌｌＩ孔りからイオン
生成室／３のイオンビーム引出用スリットｌｊｆ通って
希ガスが流出するようにされる。この場合イオン生成蚕
内ＶＣ流入する希ガス圧力（Ｐ＊ｘ）が（Ｐｔ）の／
／／ ００４％度ＶＣ７するように計１孔りおよびイオ
ンビーム引出用スリットｌｊは寸法法めされる。−万イ
オン生成型１３内に尋人される所望のイオンを発生する
放電ガスの圧力ＣＰ ２ Ｄ ）ｕ ／ Ｏｐ２程度以
下となるように設足される。こうして細孔り全通ってυ
ＩＣ出する希ガスの流れにより、放電ガスが熱Ｉｓ （
４室２円へ流入することはなく、従って放電ガスが化学
的Ｖこ活性であっても、熱陰極ｊは保４５．Ｖされ、ま
た）１１ガスの圧力が１００Ｐａ程度に篩いＩ“こめ熱
陰極にｖＩＬ人するイオンのエネルギーは低く、スノξ
ツタリングやその他の損傷音生じることはる：い。従っ
て動作温度の低い酸化物または６ホウ化ランタン（Ｌａ
Ｂａ）製の熱陰極全長期間用いることができる。
Ｉｃ維持され、隔壁電極７の＃：ｌｌＩ孔りからイオン
生成室／３のイオンビーム引出用スリットｌｊｆ通って
希ガスが流出するようにされる。この場合イオン生成蚕
内ＶＣ流入する希ガス圧力（Ｐ＊ｘ）が（Ｐｔ）の／
／／ ００４％度ＶＣ７するように計１孔りおよびイオ
ンビーム引出用スリットｌｊは寸法法めされる。−万イ
オン生成型１３内に尋人される所望のイオンを発生する
放電ガスの圧力ＣＰ ２ Ｄ ）ｕ ／ Ｏｐ２程度以
下となるように設足される。こうして細孔り全通ってυ
ＩＣ出する希ガスの流れにより、放電ガスが熱Ｉｓ （
４室２円へ流入することはなく、従って放電ガスが化学
的Ｖこ活性であっても、熱陰極ｊは保４５．Ｖされ、ま
た）１１ガスの圧力が１００Ｐａ程度に篩いＩ“こめ熱
陰極にｖＩＬ人するイオンのエネルギーは低く、スノξ
ツタリングやその他の損傷音生じることはる：い。従っ
て動作温度の低い酸化物または６ホウ化ランタン（Ｌａ
Ｂａ）製の熱陰極全長期間用いることができる。
イオン生成室１３内のプラズマＶＣは熱陰極室λ内のプ
ラズマからｔ−ｒｅｙ の比較的高温の電子が流入し、
比較的低いガス圧力での放電金助けている。′またα子
温度の上昇は絶縁物乙のテーパーしたしｉ］口ｔａとＩ
ｔ４ｋ ４−’、＊ ｆｑ −ＦＭ ７の、Ｔ１１孔り
を通るプラズマ内の一流によって生じ、このとき、準安
定１ｊｊＪＪ起準位にある希ガス原子が生１．％きれ、
放′ｌｄガスの′屯Ｍに寄与することも考えしれる。
ラズマからｔ−ｒｅｙ の比較的高温の電子が流入し、
比較的低いガス圧力での放電金助けている。′またα子
温度の上昇は絶縁物乙のテーパーしたしｉ］口ｔａとＩ
ｔ４ｋ ４−’、＊ ｆｑ −ＦＭ ７の、Ｔ１１孔り
を通るプラズマ内の一流によって生じ、このとき、準安
定１ｊｊＪＪ起準位にある希ガス原子が生１．％きれ、
放′ｌｄガスの′屯Ｍに寄与することも考えしれる。
第２図は、熱陰極室λ内のＮｅガス圧力Ｐ １＝ ｊ
ＯＰａ 。
ＯＰａ 。
放電電圧ＶＩ＝＝弘ｊ■、隔壁電極電流Ｉ、−／人、イ
オン生成室１３内のＮｅガス圧力Ｐ２Ｎｅ ＜０．−２
Ｐａ、 Ａｒガス圧力Ｐ ２ Ａｒ−ＪＰａのとき、
イオン生成室１３の陽極放電電流ｌ２（４）全横棚に接
地されノ′こイオン引出電極１６に対するイオン引出４
圧Ｖ３＝／ＫＶのとき；出られたイオンビーム電流密度
ｉ ３ （ｍ Ａ／ｃｒ／ｌ）をイ１１１１に示したも
のである。このグラフかられかるようにイオン生成室の
陽極放電電流■２が約３Ａでイオンビーム電流は飽和し
、その電侃密度は／弘ｍ１Ｖｃｎｌの比較的高い値に達
している。
オン生成室１３内のＮｅガス圧力Ｐ２Ｎｅ ＜０．−２
Ｐａ、 Ａｒガス圧力Ｐ ２ Ａｒ−ＪＰａのとき、
イオン生成室１３の陽極放電電流ｌ２（４）全横棚に接
地されノ′こイオン引出電極１６に対するイオン引出４
圧Ｖ３＝／ＫＶのとき；出られたイオンビーム電流密度
ｉ ３ （ｍ Ａ／ｃｒ／ｌ）をイ１１１１に示したも
のである。このグラフかられかるようにイオン生成室の
陽極放電電流■２が約３Ａでイオンビーム電流は飽和し
、その電侃密度は／弘ｍ１Ｖｃｎｌの比較的高い値に達
している。
従ってこの発明のイオン源は従来のように磁場を用いず
、放電至をイオン生成室と熱陰極室とに仕切り、熱陰極
と隔壁＊極とイオン生成室の陽極との間で複合放電を行
なうようにし、それにまり熱陰極の寿命をのばし、放電
ガスの消費量を少なくシ、シかも＋’、？＋いイカ７ビ
ーム屯流”ｉｆｉ度と小きいパーミアンスのイオン會シ
ロ生ずることができる。
、放電至をイオン生成室と熱陰極室とに仕切り、熱陰極
と隔壁＊極とイオン生成室の陽極との間で複合放電を行
なうようにし、それにまり熱陰極の寿命をのばし、放電
ガスの消費量を少なくシ、シかも＋’、？＋いイカ７ビ
ーム屯流”ｉｆｉ度と小きいパーミアンスのイオン會シ
ロ生ずることができる。
以上説明してきたエラＶＣ１この発明によれば、４ｉ１
．１？’″）を利用ず＾ことがなく、また化学的に活性
な放屯ガスを用いても長寿命でしがも低い放′ルガスτ
Ｉ′ｊ費遣の条件のもとにイオンビーム成υ１ｆ、否度
の高くてパーミアンスの小延いイオン全発生できるイオ
ン源が提供される。
．１？’″）を利用ず＾ことがなく、また化学的に活性
な放屯ガスを用いても長寿命でしがも低い放′ルガスτ
Ｉ′ｊ費遣の条件のもとにイオンビーム成υ１ｆ、否度
の高くてパーミアンスの小延いイオン全発生できるイオ
ン源が提供される。
仏間１１ｆｌの１謂単なｇ発明
第７図はこの一１６明に、ｌ：ゐイオン源の一実施例の
４、−ｊ造をンドすル、“［１ｉ５１＋近１１１図１１
１λ図ｔよ第１図の装ｄ盆用いて；ＩＪ７ヒイオンビー
ム１１ｆ、流晋度とイオンＸＮ、舅υ作二１ミ件との関
詠全示すグラフである。
４、−ｊ造をンドすル、“［１ｉ５１＋近１１１図１１
１λ図ｔよ第１図の装ｄ盆用いて；ＩＪ７ヒイオンビー
ム１１ｆ、流晋度とイオンＸＮ、舅υ作二１ミ件との関
詠全示すグラフである。
図中１．２：熱陰）訴至、７：隔壁Ｃに極、り： ＃Ｉ
ｔｌ孔、／３：イオン生成室。
ｔｌ孔、／３：イオン生成室。
イオン生成室陽樋欣電電流ｂ（Ａ）
手続補正書（方式）
％式％
■、小事件表示
昭和５９年 特許願 第４５５４１号
２、発明の名称
イ オ ン 源
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所 東京都渋谷区ｎヶ合２丁目２８査４号名称 学
校法人 東海大学 外１名 ４、代理人 〒１０５住所 東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館 電話（５９１） ０２６１＋１１ 付ｒｆ法
第３０栄第１項の規定に係る証明曹手続補正書（自発） 昭和５９年４月 １１日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和 ５９年特許願第 ４５５４１号 ２、発明の名称 イ オ ン 源 ３、 ｈＩｉ正をする者 事件との関係 特ｉｌｌ出願人 住 所 東京都渋谷区Ｊケ谷２丁目２８番４号名称 学
校法人 束−海大学 物産ビル別館 電話（５９１） ０２６１５、補正の対
象 明細店のＷｉ明の；１η細な説明の４１□ｒＪ６、補正
の内容 ［１ｆｉｔ：ＩイＩＩＩ ’Ｎ４シｉＳ ２０第７行中
の「生じさせ」を［生じゃす〈ｊと袖正します。
校法人 東海大学 外１名 ４、代理人 〒１０５住所 東京都港区西新橋１丁目１番１５号物産
ビル別館 電話（５９１） ０２６１＋１１ 付ｒｆ法
第３０栄第１項の規定に係る証明曹手続補正書（自発） 昭和５９年４月 １１日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和 ５９年特許願第 ４５５４１号 ２、発明の名称 イ オ ン 源 ３、 ｈＩｉ正をする者 事件との関係 特ｉｌｌ出願人 住 所 東京都渋谷区Ｊケ谷２丁目２８番４号名称 学
校法人 束−海大学 物産ビル別館 電話（５９１） ０２６１５、補正の対
象 明細店のＷｉ明の；１η細な説明の４１□ｒＪ６、補正
の内容 ［１ｆｉｔ：ＩイＩＩＩ ’Ｎ４シｉＳ ２０第７行中
の「生じさせ」を［生じゃす〈ｊと袖正します。
（２１同化３貞餓５行中のｒ ｐＦｉＪＯ前に「室」全
Ｊｉｉ＋人します。
Ｊｉｉ＋人します。
ｆ：（１間第５Ｅ′ｆ；４ル１７行中の「６〜ＢｅｖＪ
を「５〜７ｅＶｊとイ山止し寸ず。
を「５〜７ｅＶｊとイ山止し寸ず。
（・１） 同第５頁２４’； １９行中の「また」を削
除します。
除します。
１５） 同化６貞餓２行中の「原子が」を「原子も」と
袖正しすす。
袖正しすす。
（６１同第６頁第３行中の「ことも」を「ことが」と桶
正します。
正します。
（７） 同第６自ε１！１７〜１８行中の「用いず一−
−−−仕切り」を［用いることをせず、また放ｒｔｉ；
室を細孔を（Ｉｉｉｆえた隔壁軍弥によりイオン生成室
と熱陰極室とに分割し」と袖正します。
−−−仕切り」を［用いることをせず、また放ｒｔｉ；
室を細孔を（Ｉｉｉｆえた隔壁軍弥によりイオン生成室
と熱陰極室とに分割し」と袖正します。
１８１ 同第７頁第２．８行中の「パーミアンス」を「
エミツタンス」と補正します。
エミツタンス」と補正します。
Claims (1)
- 放電室を、細孔を備えた隔壁電極にＪ：、９熱陰極尾と
イオン生成室とに分割し、熱陰極の配置された晶貼極室
ににイ゛ηガス全等人し、−万イオン生成歴には所望の
イオン全発生する放′αガス全導入し、レカ）も熱原極
堅の圧力ケイオン生成室の圧力より高く保持し、藤１１
３極と隔壁電極とイオン生成室のＩＱ）極との間で僅合
放’！ｔ ？Ｉ−行ない、磁場音用いずに所望のイオン
で発生するよりにしたこと全特徴とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045541A JPS60189841A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045541A JPS60189841A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189841A true JPS60189841A (ja) | 1985-09-27 |
| JPH0160889B2 JPH0160889B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=12722226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045541A Granted JPS60189841A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189841A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62278735A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS62278734A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS62281235A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS62281234A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6310432A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6313248A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6326927A (ja) * | 1986-07-19 | 1988-02-04 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6369966A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS63152838A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-25 | Fujitsu Ltd | 圧力勾配型イオン源 |
| JPS63128456U (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-23 | ||
| US4841197A (en) * | 1986-05-28 | 1989-06-20 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Double-chamber ion source |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59045541A patent/JPS60189841A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62278735A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS62278734A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Ulvac Corp | イオン源 |
| US4841197A (en) * | 1986-05-28 | 1989-06-20 | Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha | Double-chamber ion source |
| JPS62281235A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS62281234A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-07 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6310432A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6313248A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6326927A (ja) * | 1986-07-19 | 1988-02-04 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPS6369966A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-30 | Ulvac Corp | イオン源 |
| JPH0475311B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1992-11-30 | ||
| JPS63152838A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-25 | Fujitsu Ltd | 圧力勾配型イオン源 |
| JPS63128456U (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0160889B2 (ja) | 1989-12-26 |
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