JPS63279552A - イオンビ−ム照射装置 - Google Patents

イオンビ−ム照射装置

Info

Publication number
JPS63279552A
JPS63279552A JP62114229A JP11422987A JPS63279552A JP S63279552 A JPS63279552 A JP S63279552A JP 62114229 A JP62114229 A JP 62114229A JP 11422987 A JP11422987 A JP 11422987A JP S63279552 A JPS63279552 A JP S63279552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
ion beam
ion source
source
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62114229A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayasu Nikami
正安 丹上
Kiyoshi Ogata
潔 緒方
Yasunori Ando
靖典 安東
Masahiro Tanii
正博 谷井
Yasuo Suzuki
泰雄 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP62114229A priority Critical patent/JPS63279552A/ja
Publication of JPS63279552A publication Critical patent/JPS63279552A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数台のイオン源を用いて被照射物に大面
積のイオンビームを照射するよう構成したイオンビーム
照射装置に関する。
〔従来の技術〕
例えば真空蒸着とイオンビーム照射を併用する装置等に
おいて、大面積領域にイオンビーム、を照射するには、
■電場あるいは磁場を用いて細い径のイオンビームをス
キャンする、■イオン源から引き出すイオンビームの発
散角を大きくする、0面イオンビームを引き出せる大面
積の引出し電極系を有するイオン源を用いる、■上記■
のイオン源を複数台用いる、等の手段がある。
ところが、上記■の手段では、ビーム電流値を大きく取
ることができず、しかもイオンビームを大面積領域にス
キャンするには比較的複雑な制御が必要であるという問
題がある。
また上記■の手段でも、ビーム電流値を大きく取ること
ができず、しかも平面にイオンビームを照射する場合は
中心部はどビーム電流密度が高くなるため、一様にイオ
ンビームを照射したい場合は問題となる。
また上記■の手段は、面イオンビームの引き出しによく
用いられるが、大面積のイオンビームを引き出すには必
然的に大面積の引出し電極系が必要になり、そのため電
極の熱歪みや耐熱金属で作られている電極の加工性等が
問題になる。
これに対して上記■の手段は、上記■の平成の電極の熱
歪みや加工性等の困難さを軽減することができ、しかも
上記■および■の手段におけるような問題はないので、
大面積にイオンビームを照射する場合はこれが最も現実
的である。
第5図および第6図は、この■のような手段を用いたイ
オンビーム照射装置の一例を示すものであり、真空容器
2内で搬送系3によって例えば矢印A方向に搬送される
シート状あるいは板状の被照射物4に対して、その上側
から下方に向けて、3台のイオン源5を用いてイオンビ
ーム6を同時に照射するようにしている。
その場合、従来は通常、3台のイオン源5は互いに同一
仕様であり、しかも電源装置等の付属装置は1組を3台
のイオン源5に共用しているため、各イオン源5から引
き出されるイオンビーム6の電流密度分布は互いにほぼ
同一となる。
従って被照射物4上での合成のビーム電流密度分布は、
第6図(B)に示すように概ね一様となり、被照射物4
上に一様に面イオンビームを連続−して照射する場合は
あまり問題はない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、被照射物4の形状や特性等によっては、上記
とは違ったビーム電流密度分布のイオンビーム、例えば
第1図(C)に示すように両側にピークのあるような分
布や、第4図に示すように中央部の発散が特に大きいよ
うなイオンビーム等を必要とする場合もあるが、上記の
ような従来の装置では、各イオン源5から引き出される
イオンビーム6の特性が互いにほぼ同一であるため、こ
のような要望に応えることはできなかった。
そこでこの発明は、上記のような装置を更に改良して、
大面積でしかも種々の空間分布を持ったイオンビームの
照射を可能にしたイオンビーム照射装置を提供すること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明のイオンビーム照射装置は、複数台のイオン源
を用いて真空中で被照射物にイオンビームを照射するよ
う構成した装置において、各イオン源におけるプラズマ
の密度と温度との積を各イオン源ごとに独立して制御す
る手段を備えることを特徴とする。
〔作用〕
各イオン源におけるプラズマの密度と温度との積を各イ
オン源ごとに独立して制御することによって、各イオン
源から引き出すイオンビームのビーム電流および発散角
を各イオン源ごとに独立して制御することができ、それ
によって大面積でしかも種々の空間分布を持ったイオン
ビームの照射が可能となる。
〔実施例〕
第1図(A)は、この発明の一実施例に係るイオンビー
ム照射装置のイオン源回りを部分的に示す平面図であり
、第6図(A)に対応する。
即ちこの実施例においても、従来例の場合と同様に、シ
ート状あるいは板状の被照射物4に対してその上側から
下方に向けて、3台のイオン源15を用いてイオンビー
ム16(第2図参照)を照射するようにしている。
各イオン源15は、例えば第2図に示すようないわゆる
バケット型イオン源であり、アークチャンバー20内に
ガス供給系23からガスGを導入して、アノード兼用の
アークチャンバー20とフィラメント22間でアーク放
電を起こさせてアークチャンバー20内にプラズマ27
を生成させ、そしてこのプラズマ27から引出し電極系
30によって電界の作用でイオンビーム16を引き出す
ようにしている。21は上記プラズマ27閉込め用の多
極磁場を発生させるための磁石であり、24はフィラメ
ント電源25およびアーク電源26を備えるプラズマ発
生電源である。
引出し電極系30は、この例では互いに平行に配置され
た3枚の多孔電極、即ちプラズマ電極31、抑制電極3
2および接地電極33から構成されており、プラズマ電
極31には引出し電源34内の加速電源35から正の加
速電圧Vaが、抑制電極32には抑制電源36から負の
抑制電圧Vs−がそれぞれ供給される。接地電極33は
接地されている。
第3図は、第2図のイオン源の特性の一例を示すグラフ
である。このグラフから分かるように、上記のようなイ
オン源15においては、プラズマ27の密度nと温度T
との積nTを増加させることにより、同じ加速電圧Va
であっても、イオンビーム16のビーム電流■はある値
まで増加し、しかもイオンビーム16の発散角ωは小さ
くなるため、収束された大電流のイオンビーム16が得
られるようになる。
そこでこの実施例では、各イオン源15におけるプラズ
マ27の上記積nTを、各イオン源15ごとに独立して
制御できるようにしている。より具体的には、各イオン
源15ごとに、専用のガス供給系23およびプラズマ発
生電源24を設けている。もっとも、フィラメント22
に流す電流、アーク電源26の電圧およびアークチャン
バー20内に供給するガスGの圧力の内の少なくとも一
つによって上記積nTを制御できるため、ガス供給系2
3、フィラメント電源25およびアーク電源26の内の
少なくもと一つを各イオン源15ごとに独立して設け、
他は各イオン源15に共用するようにしても良い。
ところで、上記積nTを臨界値以上にすると、ビーム電
流Iはもはや増加しなくなる。これは、抑制電極32や
接地電極33にイオンビーム16が大量に当たるように
なるためと考えられる。
但し、この臨界値は、当該イオン源15における空間電
荷制限電流密度(#イオン飽和電流密度)によって決り
、これはプラズマ電極31と抑制電極32間の間隔dや
抑制電圧Vsを変えることによって変えることができる
従って、上記積nTを各イオン源15ごとに独立して制
御するのに加えて、この間隔dや抑制電圧Vsも各イオ
ン源15ごとに独立して制御するようにしても良い。そ
の場合は抑制電源36も各イオン源15ごとに独立して
設ける。
以上のようにこの実施例によれば、各イオン源15から
引き出すイオンビーム16を、加速エネルギー(即ち加
速電圧Va)は例えば互いに同一にしながら、そのビー
ム電流■および発散角ωを各イオン源15ごとに独立し
て制御することができ、それによって大面積でしかも種
々の空間分布を持ったイオンビーム16の照射が可能に
なる。
例えば、第1図(B)に示すように、両側のイオン源1
5からのイオンビーム16の発散角ωを小さく、中央の
イオン源15からのイオンビーム16の発散角ωを大き
くすることによって、より一様なビーム電流密度分布を
得ることもできる。
あるいは同図(C)に示すように、両側のイオンビーム
16のビーム電流■を太き(、中央のイオンビーム16
のビーム電流Iを小さくすることによって、両側にピー
クのあるようなビーム電流密度分布を得ることもできる
更には、被照射物14が例えば第4図に示すようなロー
ラ状の場合、その両端部14eには発散角ωの小さいイ
オンビーム16を、中央部には発散角ωの大きいイオン
ビーム16を照射することもできる。
また、前述したガス供給系23や加速電源35を各イオ
ン源15に対して独立して設けると、イオンビーム16
のイオン種およびエネルギーが独立して制御できるため
、これらの異なる複数種類のイオンビーム16を同時に
照射することもてきる。
より具体例を挙げれば、第4図のような形状の被照射物
14に対して、スパッタを考慮して、両端部14eには
高エネルギーのイオンビーム16を、中央部には低エネ
ルギーのイオンビーム16を照射することもできる。
尚、以上はいずれもイオン源15が3台の場合を例示し
たが、その数は複数台であれば任意である。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、各イオン源から引き出
すイオンビームのビーム電流および発散角を各イオン源
ごとに独立して制御することができるため、大面積でし
かも種々の空間分布を持ったイオンビームを被照射物に
照射することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は、この発明の一実施例に係るイオンビー
ム照射装置のイオン源回りを部分的に示す平面図であり
、同図(B)および(C)は、それぞれ、同装置におけ
るビーム電流密度分布の例を示すグラフである。第2図
は、第1図の装置における1台のイオン源およびその付
属装置の詳細例を示す図である。第3図は、第2図のイ
オン源の特性の一例を示すグラフである。第4図は、こ
の発明の他の実施例に係るイオンビーム照射装置を部分
的に示す概略図である。第5図は、従来のイオンビーム
照射装置の一例を部分的に示す縦断面図である。第6図
(A)は、第5図の装置のイオン源回りを部分的に示す
平面図であり、同図(B)は同装置におけるビーム電流
密度分布の一例を示すグラフである。 4.14・・・被照射物、15・・・イオン源、16・
・・イオンビーム、20・・・アークチャンバー、23
・・・ガス供給系、24・・・プラズマ発生電源、27
・・・プラズマ、30・・・引出し電極系、34・・・
引出し電源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数台のイオン源を用いて真空中で被照射物にイ
    オンビームを照射するよう構成した装置において、各イ
    オン源におけるプラズマの密度と温度との積を各イオン
    源ごとに独立して制御する手段を備えることを特徴とす
    るイオンビーム照射装置。
JP62114229A 1987-05-11 1987-05-11 イオンビ−ム照射装置 Pending JPS63279552A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62114229A JPS63279552A (ja) 1987-05-11 1987-05-11 イオンビ−ム照射装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62114229A JPS63279552A (ja) 1987-05-11 1987-05-11 イオンビ−ム照射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63279552A true JPS63279552A (ja) 1988-11-16

Family

ID=14632475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62114229A Pending JPS63279552A (ja) 1987-05-11 1987-05-11 イオンビ−ム照射装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63279552A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03255622A (ja) * 1990-03-05 1991-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不純物の導入装置及びその導入方法
US6124003A (en) * 1998-04-02 2000-09-26 Nissin Electric Co., Ltd. Film depositing method and film depositing apparatus
JP2007513465A (ja) * 2003-10-31 2007-05-24 ロート・ウント・ラウ・アクチェンゲゼルシャフト 表面をイオンビーム加工するための方法及び装置
JP2009152002A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオンビーム照射装置
JP2011222386A (ja) * 2010-04-13 2011-11-04 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオン注入方法およびイオン注入装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03255622A (ja) * 1990-03-05 1991-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 不純物の導入装置及びその導入方法
US6124003A (en) * 1998-04-02 2000-09-26 Nissin Electric Co., Ltd. Film depositing method and film depositing apparatus
JP2007513465A (ja) * 2003-10-31 2007-05-24 ロート・ウント・ラウ・アクチェンゲゼルシャフト 表面をイオンビーム加工するための方法及び装置
JP4786541B2 (ja) * 2003-10-31 2011-10-05 ロート・ウント・ラウ−マイクロ・システムズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 表面をイオンビーム加工するための方法及び装置
KR101119282B1 (ko) * 2003-10-31 2012-03-15 로트 운트 라우 악치엔게젤샤프트 표면들을 이온 빔 처리하기 위한 방법 및 장치
JP2009152002A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオンビーム照射装置
JP2011222386A (ja) * 2010-04-13 2011-11-04 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオン注入方法およびイオン注入装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE8801144L (sv) Jonplasmakanon
SE8700017L (sv) Jonplasmaelektrokanon
JP3550831B2 (ja) 粒子線照射装置
JPS63279552A (ja) イオンビ−ム照射装置
US6242749B1 (en) Ion-beam source with uniform distribution of ion-current density on the surface of an object being treated
JP3463672B2 (ja) イオン源
JPH06290725A (ja) イオン源装置およびそのイオン源装置を備えたイオン打ち込み装置
JP2004055390A (ja) イオン源
JPH0488165A (ja) スパッタ型イオン源
JP3577785B2 (ja) イオンビーム発生装置
JPS63108645A (ja) イオン源
Hanada et al. Experimental study on spatial uniformity of H− ion beam in a large negative ion source
WO2001022465A1 (en) Plasma source of linear ion beam
Ahle et al. Developing high brightness and high current beams for HIF injectors
JP3962965B2 (ja) イオン源及び核融合炉用中性粒子ビーム入射装置並びにイオンビームプロセス装置
Miura et al. Characteristics of negative ion current by control of bias voltage to second anode in Cs-free negative ion source using TPDSheet-U
JP2627420B2 (ja) 高速原子線源
Reijonen et al. Compact focusing system for ion and electron beams
JPH088084B2 (ja) イオンビ−ム蒸着装置
JPS6127053A (ja) 電子ビ−ム源
JPH03201356A (ja) イオンビームの照射方法
Kwan Developing high brightness and high current beams for HIF injectors
JPH05225935A (ja) イオン照射装置とその制御方法
JPH0689684A (ja) 荷電粒子ビーム装置
JPH04147972A (ja) 表面改質法