JPS62196070A - 高電圧電源 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４１１Ｆに半導体等への不純物ドーピングを
目的とし元イオン打込機のイオンビーム引出し　　゛を
行う加速電源、電子顕微鏡の電子ビーム引出しを行う加
速電源等に利用できる。

〔従来の技術〕

本発明の説明の究めに、まず従来技術として。

イオン打込機のイオンビーム引出しくイオン源）を行う
加速電源の例について説明する。

イオン源、特にマイクロ波イオン源については特開昭５
１−１１９２８７に記載ばれているので詳細説明は省略
する。要約すればマイクロ波イオン源は、イオン化のｔ
めに、マグネトロン等で発生させｔマイクロ波電界と磁
場コイルによって磁界の中で、ドーピング試料ガスがプ
ラズマ化され。

加速電源によって加速されて、イオンビームとして引出
されるイオン源である。このイオン源から効率よく大き
なイオンビーム電流を引出すこと及び高い加速エネルギ
を得るｔめにイオン源は２段加速経している。そのｔめ
、２つの電源により高電圧を印加する構造となっている
。図１にイオン源の概略断面構造と加速電圧の印加方法
を示す。

図１において、マグネトロンｌからのマイクロ波電力は
、導波管２及び高電圧絶縁部３′ｆｒ経てイオン化箱４
に供給される。イオン化箱４では、マイクロ波とコイル
６により発生する磁界とガスパイプ５から供給されるガ
スによってプラズマ状態となり、イオン化され加速電源
７の高電圧でイオンビーム８となって引出される。イオ
ノビーム引出部は、加速電ｆ＃、９．中間゛イ甑１０．
減速電極１１゜接地電極１２で構成きれ、各を極間及び
大気との絶縁を保つｔめに絶縁筒１３で保持されている
。

イオン源内は１０−”Ｐａ　　程度の真仝に保つｔめに
導波管２とイオン化箱４の間には、真空絶縁板１４が介
在している。

イオン源からのイオンビーム引出しを低加速エネルギで
効率よく引出すｔめに図１の点線で示しｔ叩き高電圧の
印加方法があり、この場合は。

ＨＶ　ｚは逆極性で印加される。

上記しｔイオン源構造とビーム引出しにおいて加速を源
７のＨＶ　ｌとＨＶ　ｚの２つの電源が例えば、それぞ
れ最大６０ＫＶの定格出力のものを使用し７を場合及び
加速１を本と中間電極、中間電極と接地電極間の絶縁筒
１３の４８縁耐圧か７０ＫＶであつｔ＊１合について、
前述の場合は、　）ｆｆ、とＨＶｚの設定ノＬカフ’ｈ
６ｉ　（（ＨＶｔ＋Ｈｖｚ　）　−ＨＶｇ＜６４ＫＶ　
）　（１）時には、電源の耐圧が保持されないｔめ１部
品の破損が発生し、後述の場合は、ＨＶｔとＨＶｇの設
定の（、カ＊カ（ＨＮ’ｔ＋　ｌ　ＨＶｚ　ｌ　＞７０
ＫＶ）ノ時には、絶縁筒１３（加速電極と中間電極間）
の耐圧オーバーにより絶縁筒が破損するという問題があ
つ九〇〔問題点を解決するｔめの手段〕 本発明は、上記しｔ欠点全解決する定めに、七ｔ１ぞれ
の電源出力を検出し、その差の電圧が、上記しｔ耐圧オ
ーバーにならないように基準設定値と比較させて基準設
定値金越えｔら、電源を遮断てるか、出力設定を可変し
ても、出力ｆ）Ｌそれ以上は変化しないように１１Ｊ作
させる機能を追刀口して。

設定不良により発生する電源又はイオン源の耐圧オーバ
ーによる破損を防ぐようにしｔものである。

〔実施例〕

第２図に本発明の実施例について記す。第２図において
、ＡＣ２００Ｖの入力は電磁遮断器ｌでＯＮされ１次の
電磁開閉器２で制御されてＯＮになると整流器３で開用
交流電圧は直流に変換される。その出力は、インバータ
（直流呻高周波変換器）４．５で高周波に変換されて昇
圧トランス６゜７で昇圧さｆｌ、を後、整流器８．９で
再び直流になるコンデンサ１０．１１は直流に含まれて
いる高周波リップル分を除去するものである。本例では
出力への供給を、上述し２２つの直流出力の直列接続さ
れｔ場合について示されている（図中のスイッチ１２で
切替える）。ＨＶ　ｌ十ＨＶ　！出力側は、制限抵抗１
３を経て、ＨＶ　ｚ出力ａは、制限抵抗１４を経て出力
される。ＨＶ　１＋　ＨＶ　ｚの出力を安定に保つため
に、出力ブリーダ抵抗１５゜１６の中間の゛成田を誤差
増巾器１７に入力する。

この増巾器１７の一方の入力は、出力設定電圧Ｖｒｅｆ
ｌになっているので、二つの入力の差の電圧が増巾され
てパルス巾ｆ調器１８Ｖｃ入力する。そして入力電圧に
応じｔパルス巾の周波数に変換されて、前記しｔインバ
ータ４′を駆動する。このよりに負帰還回路が構成され
る結果、　Ｖｒｅｆｌで決まる出力電圧を安定な状態で
出力することができる。

一方ＨＶ　２の方は、出力抵抗１９．２０の中間電圧を
誤差増巾器２１に入力し、　Ｖｒｅｆ２と比較増巾され
、その出力に応じｔパルス巾にパルス巾変調器２２で変
調されて、インバータ５を駆動している。

次に点線の本発明部分について説明する。出方抵抗１５
．１６の中間電圧を増巾器２５へ入力し出力抵抗１９．
２０の、中間電圧を増巾器２６へ入力する。その出力は
例えばＨＶｔ　＋ＨＶ２が１２８ＫＶＨＶ２が６４　Ｋ
Ｖに設定され１時、各々５Ｖずつ出力するようにしてお
くと、ｖ４差増巾器２７にて比較することにより（１（
ｖ！十ＨＶｚ　）　　ＨＶｚ）６４ＫＶ　　で次段の比
較器２８の出力が反転し。

トランジスタ２９をＯＮにしてリレー３ｏを励磁する。

その接点出力で前記した電磁開閉器２を制御することに
より入力型５ｏｐｐとすることに上り出力？遮断する。

〔発明の効果〕

差の電圧をどの位にするかは、比較器２８の基準設定値
Ｖｒｅｆ３で決駕することができる。

上述については、ＨＶｌとＨＶ　２が直列に接続されｔ
場合について説明しであるが、スイッチ１２を切替えて
、ＨＶｔ　とＨＶ　ｚを独立に印加しｔ場合についても
本発明の追加部分をもう一系統接続し、　ｙｒｅｆｌ　
Ｋ相当Ｙ　ル［ＥＥ６ＥＨＶ＋＋　ｌ　ＨＶｘｌ＞７０
ＫＶ　（ＨＶ＋　トＨｖ２ｆｅｅ対値の和ｄｉ７０ＫＶ
以上をこえない）になるように別途設けることにより同
様の機能と効果を得ることができる。まｔ本発明では説
明しなかつｔが、リレーの接点出力でｖｒｅｆｌ又はこ
の入力電圧をある一定値しか入らないようにして出力電
圧を保持してしまって、電源Ｖｉ遮断しない場合でも同
一効果を有するものである。

上記しｔ構成により、２つの電源の出力設定の誤操作力
５あっても、電源又はイオン源の耐圧オーバー設定によ
る破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施しｔイオン源の概略と加速電圧の
印加方法を示す図、第２図は本発明の実施例を示す加速
電源の内部構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの電源の出力を直列に接続してその合成出力の
   一部を帰還して出力の安定化を画り高電圧を発生させる
   高電圧電源において、一つの電源の耐圧以内で動作させ
   るように、該電源のＨＶ＿１、とＨＶ＿２の和の電圧（
   即ち、合成出力）とＨＶ＿２の電圧の差を基準値と比較
   して、その出力で電源の出力を制御することを特徴とし
   た高電圧電源。 ２、２つの電源の出力の極性を反転して、それぞれ独立
   に負荷に印加される高電圧電源において、負荷の耐圧以
   内で動作させるように、ＨＶ＿１とＨＶ＿２の絶対値の
   和を基準値と比較して、その出力で電源の出力を制御す
   ることを特徴とした高電圧電源。