KR100210255B1 - 이온원 장치 - Google Patents

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KR100210255B1 KR1019930000808A KR930000808A KR100210255B1 KR 100210255 B1 KR100210255 B1 KR 100210255B1 KR 1019930000808 A KR1019930000808 A KR 1019930000808A KR 930000808 A KR930000808 A KR 930000808A KR 100210255 B1 KR100210255 B1 KR 100210255B1
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히가시 데쓰로
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Abstract

이온원 장치는, 절연부재를 통하여 붙이고 떼기가 자유롭게 조합된 전자생성실과, 전자유인전극과, 이온생성실을 구비한다.
상기 전자생성실의 양 바깥쪽에는 훅이 배설되고, 상기 이온생성실의 이면에는 절연부재를 통하여 끼움판이 배설되며, 상기 끼움판 이면에 고정부재(23)가 배설된다. 이 고정부재(23)는 판스프링에 지지된 푸셔를 가지며, 이것은 상기 끼움판의 이면에 형성된 오목부에 삽입됨과 동시에 상기 오목부의 바닥면에 맞닿는다. 장치의 양측부를 따라 한쌍의 유지부재가 배설된다. 상기 유지부재의 상부는 훅에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤되고, 하부는 고정부재(23)에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤된다. 상기 전자생성실로부터 끼움판까지의 부재가 상기 유지부재를 통하여 훅과 푸셔의 사이에 끼워져서 고정된다.

Description

이온원(Ion源)장치
제1도는 본 발명의 제1실시예의 이온원 장치의 종단면도.
제2도는 제1도에 도시한 장치의 사시도.
제3도는 제1도에 도시한 장치의 분해사시도.
제4도는 제1도에 도시한 장치에 사용되는 고정부재를 나타낸 종단면도.
제5도는 본 발명의 제2실시예의 이온원 장치에 사용되는 끼움판 및 고정부재를 나타낸 사시도.
제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 고정부재를 나타낸 종단면도.
제7도는 본 발명의 제3실시예의 이온원 장치의 분해사시도.
제8도는 이온주입장치의 평면적 레이아웃을 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 이온원 장치 2 : 전자생성실
3 : 필라멘트 4 : 방전용 가스도입배관
7 : 절연부재 8 : 투시구멍
9 : 전자유인전극 10 : 절연부재
11 : 이온생성실 12 : 내부통
13 : 절연부재 15 : 원료가스도입배관
19 : 유지부재 19a : 단턱부
20 : 홈 21 : 절연부재
22 : 끼움판 22a : 볼록부
23 : 고정부재 24 : 푸셔
29 : 판스프링 31 : 나사
31a : 선단부 35 : 클램프
39 : 유지부재 43 : 고정부재
130 : 마그네트 131 : 가변슬릿
132 : 가속관 133 : 전자랜드
134 : Y방향 주사전극 135 : X방향 주사전극
본 발명은, 이온원 장치에 관한 것이다.
반도체웨이퍼에 불순물로서의 이온을 주입하는 이온주입장치에는 이온원(Ion源) 장치가 사용되고 있다. 이 이온원 장치에서는 이온원 챔버 내에 설치된 필라멘트와 애노드전극의 사이에 전압을 인가하여, 상기 챔버 내로 도입한 소정의 가스를 플라즈마화하고, 이 플라즈마 중에서 소망의 이온을 인출하여 이용하는 형식의 장치가 많이 사용되고 있다. 이 형식이 일에는 프리만형의 이온원 장치이다.
또, 본 출원인은 상기 이온원 장치로서, 일본국 특개소 62-278736호 등에, 전자빔 여기형의 이온원 장치를 제안하고 있다. 이 장치에서는 먼저 필라멘트와 애노드전극의 사이에 전압을 인가하여, 소정의 가스로부터 제1플라즈마를 발생시킨다. 이어서 제1플라즈마 중에서 전자를 인출하여 이온생성실 내로 도입한다. 다음에 상기 전자를 이온생성실로 도입된 이온생성용 가스에 조사함으로써, 제2플라즈마를 발생시킨다. 그리고 이 이온생성실에 형성된 방출슬릿으로부터 제2플라즈마 등의 이온을 인출한다.
이 전자빔 여기형 이온원 장치는, 낮은 이온에너지로 높은 이온전류 밀도를 얻을 수 있다고 하는 이점을 가진다.
이온원 장치에 있어서는, 플라즈마중의 이온에 의해 각 구성부재가, 스패터링, 에칭 등의 작용에 의해 소모된다. 또 이들 소모물로부터 파생된 비상물(飛翔物)이 부생성물(副生成物)로서 각 구성부재에 피착(被着) 및 퇴적(堆積)된다. 이 때문에 이러한 구성부재의 교환 혹은 클리닝 등의 정기적인 점검/보수를 필요로 한다.
원료가스로서 부식성이 높은 가스를 사용한 경우, 구성부재의 소모 및 부생성물의 퇴적 등의 문제는 현저해진다. 예를들어 전자빔 여기형 이온원 장치에 있어서, 이온생성물이 몰리브덴제이고, 원료가스가 BF3(3 불화붕소)인 경우, 이온유인전극의 표면에 불화몰리브덴 등의 절연성 물질이 부착한다. 이 때문에 상기 절연성물질의 막이 형성되어, 소정의 유인 전압을 얻을 수 없게 되는 동시에, 전계면(電界面)이 불균일하게 되어 소정 이온원의 성능을 낼 수 없게 된다.
발생이온은 이온생성실의 방출슬릿의 사이를 통과하기 때문에, 상기 슬릿은 이온에 의해 스패터 및 에칭되어 소모된다. 따라서 이온방출슬릿과 일체로 구성된 이온생성실은, 정기적으로 점검/보수교환을 행할 필요가 있다.
점검/보수를 행함에 있어서, 소모가 심한 부분만을 교환할 수 있도록 하기 위하여, 이온원 장치를 분해가 가능한 복수의 부품으로 구성하고, 연결봉을 사용하여 이들 부품을 일체로 고정하는 구조가 제안되어 있다.
이와 같이 구성된 이온원 장치는, 이온을 발생시킬 때에 800℃ 이상의 고온으로 가열되기 때문에, 열적 팽창수축의 반복에 의해, 상기 부품에 휘어짐이나 사이가 벌어지는 등이 발생하여, 소망하는 안정된 이온발생을 하지 못하는 일이 있다. 또 상기 연결봉을 고정하기 위한 나사가 늘어붙어 분해가 곤란하게 되거나, 상기 부품의 파손을 초래한다는 문제도 있다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 안정된 이온발생을 실시할 수 있고, 또한 점검/보수를 쉽게 실시할 수 있는 이온원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 이온원 장치는, 이온을 방출하기 위한 개구가 형성된 케이싱체와, 상기 케이싱체 내에 상기 이온을 포함한 플라즈마를 발생시키는 수단과, 상기 케이싱체의 일부분을 규정하는 제1부품과, 상기 케이싱체의 다른 부분을 규정하며, 상기 제1부품과는 별체로서 형성되고, 동시에 상기 제1부품과 붙이고 떼기가 자유롭게 조합되어 있는 제2부품과, 상기 제1부품의 대향하는 양측부에 배설된 한쌍의 볼록부와, 상기 제1부품과는 반대쪽에서 상기 제2부품에 맞닿으며, 상기 제2부품과는 반대쪽에 오목부를 가지는 끼움판과, 상기 제2부품과는 반대쪽에서 상기 끼움판에 맞닿으며, 고정부재본체와, 상기 끼움판의 상기 오목부에 삽입됨과 동시에 상기 오목부의 바닥면에 맞닿는 푸셔와, 상기 본체 내에서 상기 푸셔를 탄성적으로 지지하는 스프링을 가지는 고정부재와, 상기 케이싱체의 대향하는 양측부를 따라 배치되며, 상기 볼록부에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제1걸어맞춤수단과, 상기 고정부재에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제2걸어맞춤수단을 통하여 상기 제1부품 및 상기 고정부재와 걸어맞춤하는 한쌍의 유지부재를 구비하며, 상기 제1 및 제2부품, 및 상기 끼움판이 상기 유지부재를 통하여 상기 볼록부와 상기 고정부재의 상기 푸셔와의 사이에서 끼워져 고정되는 것을 구비한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 장치는, 상기 케이싱체의 부품이 유지부재를 통하여 고정부재의 탄성푸셔에 의해, 분해 가능하도록 구성되어 있다. 이 때문에 이온원 장치가 열적 팽창수축의 영향을 받아도, 탄성푸셔에 의해 어긋남을 흡수할 수 있다. 또 이온원 장치의 분해 및 조립을 쉽게 행할 수 있어서, 점검/보수시간을 단축시킬 수 있는 동시에, 소모품만을 교환할 수 있게 된다.
[실시예]
제1도에 나타낸 본 발명의 제1실시예의 이온원 장치에 있어서, 이온원 장치(1)의 상부에는, 각 변의 길이가 수센티미터 정도인 직사각형 용기형상을 이루는 전자생성실(2)이 설치되어 있다. 전자생성실(2)은 도전성 고융점재료, 예컨대 몰리브덴, 텅스텐, 혹은 [BN 콤포짓 EC](상품명, 전기화학공업사 제품)와 같은 도전성 세라믹으로 이루어진다. 전자생성실(2)에는 U자형으로 형성된 텅스텐선으로 구성된 필라멘트(3)가 배설된다. 필라멘트(3)는 탄탈 등의 도전부재로 이루어진 커넥터(3a)를 통하여, 예컨대 Si3N4, BN 등으로 이루어진 내열 절연부재(3b)에 부착된다.
전자생성실(2)의 상부에는, 플라즈마를 일으키는 전자를 발생시키기 위한 방전용가스, 예를들면 아르곤(Ar) 가스를 도입하기 위한 방전용 가스도입배관(4)이 접속된다.
전자생성실(2)의 하부에는, 전자생성실(2)내에서 발생된 플라즈마 중에서, 전자를 인출하기 위한 원형의 구멍(5)이 형성된다. 전자생성실(2)의 아래에는 세라믹으로 이루어진 절연부재(7)가 배설된다. 절연부재(7)는 직사각형의 판형상체이며, 구멍(5)에 맞는 구멍(6)을 가진다. 절연부재(7)의 아래에는 복수의 투시구멍(8)을 가지는 예를들면 몰리브덴으로 이루어진 전자유인전극(9)이 배설된다.
전자유인전극(9)의 하부에는 절연부재(7)를 통하여 이온생성실(11)이 배설된다. 절연부재(10)는 세라믹제로서, 중앙에 원형의 개구를 가진 직사각형의 판형상체로 이루어진다. 이온생성실(11)은 도전성 고융점재료, 예컨대 몰리브덴으로 직사각형태로 형성된다. 이온생성실의 내부에는 예를들면 도전성 세라믹으로 이루어진 내부통(12)이, 이온생성실(11)의 내부 표면의 금속면을 덮듯이 정착된다.
이온생성실(11)의 바닥부에는, 절연부재(13)를 통하여, SUG 310S로 이루어진 저판(14)이 배설된다. 절연부재(13)는 세라믹제로서, 중앙에 원형의 개구를 가지는 직사각형의 판형상체로 이루어진다.
이온생성실(11)의 배면에는, 소망하는 이온을 생성하기 위한 원료가스, 예를 들면 BF3등을 이온생성실(11) 내로 도입하기 위한 원료가스도입배관(15)이 배설된다. 원료가스도입배관(15)에 대향하는 위치에, 이온 방출 슬릿(16)이 배설된다. 슬릿(16)의 앞쪽에는 이온유인전극(도시하지 않음)이 설치되어, 이온생성실(11)에서 생성된 이온을 인출시키도록 구성된다.
필라멘트(3)에는 필라멘트 전압(Vf)이 인가된다. 필라멘트(3)의 한쪽끝단과 전자유인전극(9)의 사이에 방전전압(Vd)이 인가된다. 전자유인전극(9)과 전자생성실(2)의 사이에 스위치(S)를 통하여 저항(R)이 접속된다. 전자유인전극(9)과 이온생성실(11)의 사이에 가속전압(Va)이 인가된다. 이온생성실로 방출되는 전자의 확산을 억제하기 위해, 제1도중 화살표(Bz)방향으로 자장을 형성하기 위하여, 장치(1) 외부에 자장발생수단(도시하지 않음)이 배설된다.
상술한 도전성(2),(9),(11) 및 (14)는 절연부재(7),(10) 및 (13)에 의해 서로가 절연된다. 도전성부재(2),(9),(11) 및 (14)에는 각각 오목부가 형성되고, 각 오목부에 인접한 절연부재(7),(10) 및 (13)는 접착되지 않고 끼워맞춤된다.
전자생성실(2)에는 제3도에 나타낸 바와 같이, 좌우대칭으로 2개의 훅(17)이 형성된다. 이 훅(17)과 걸어맞춤하는 구멍(18)을 상부에 가진 2개의 유지부재(19)가 전자생성실(2)의 양측면에 배치된다. 유지부재(19)의 하단부에는 후술하는 고정부재를 장착하기 위한 홈(20)이 형성된다.
저판(14)의 아래에는 절연부재(21)를 통하여 끼움판(22)이 배설된다. 절연부재(21) 역시, 저판(14)의 이면에 형성된 오목부에 끼워맞춤된다. 끼움판(22)에는 네모서리에 회전방지용의 볼록부(22a)가 형성된다. 끼움판(22)의 이면 중앙에는 오목부(25)가 형성된다.
끼움판(22)의 하부에는 고정부재(23)에 배치된다. 고정부재(23)는 중앙에 오목부(26a)가 형성된 본체(26)를 구비한다. 본체(26)의 중앙에는 이면으로부터 볼트(28)는 내열성합금인 인코넬로 이루어진 판스프링(29)의 중앙부를 관통하여, 그 상단부가 푸셔(24)에 나사맞춤된다. 따라서 푸셔(24)는 판스프링(29)의 작용에 의해 오목부(26a) 내에 탄성적으로 배치된다. 본체(26)의 양측부에는 옆쪽으로 길게 이어지는 로드(27)가 각각 나사맞춤된다. 로드(27)는 유지부재(19) 하단부의 홈(20)에 걸어맞춤한다. 제4도는 고정부재(23)를 장치에서 떼어낸 상태를 나타내고, 제1도는 고정부재(23)를 장치에 장착한 상태를 나타낸다.
유지부재(19), 끼움판(22), 고정부재본체(26), 로드(27), 푸셔(24) 등은 모두 SUS 310S로 형성된다. 이들 부재는 다른 내열재료로도 형성할 수 있다. 판스프링(29)은 인코넬(INCONEL) X-750(상품명)으로 형성된다. 판스프링(29)은 고온, 예컨대 1000℃에서 견디고 동시에 탄성이 있는 것이라면 다른 재료 예를들어 세라믹으로 형성할 수 있으며, 또 코일스프링 등의 다른 탄성부재로 바꿀 수 있다.
이온원 장치 전체를 조립하는 경우에는, 먼저 도전성부재(2),(9),(11) 및 (14), 또 절연부재(7),(10) 및 (13)을 제3도에서와 같이 차례로 끼워맞춤시켜 쌓아 올리고, 또한 이들을 절연부재(21) 및 끼움판(22) 상에 얹는다. 다음에 전자생성실(2)의 양측부에서 돌출한 훅(17)의 유지부재(19)를 건다. 이 때 좌우 유지부재(19)의 홈(20)의 입구는 제3도에 나타낸 바와 같이 서로가 반대방향으로 되게 한다. 또 유지부재(19) 하부의 단턱부(19a)는 끼움판(22)의 네모서리의 볼록부(22a)와 걸어맞춤시킨다.
다음에, 고정부재(23)를 끼움판(22)의 이면에 갖다댐과 동시에, 고정부재(23)의 양 로드(27)를 양 유지부재(19)의 홈(20)에 대하여, 제3도중 반시계방향으로 회전시키면서 장착한다. 이에 따라 고정부재(23)의 푸셔(24)는 끼움판(22)에 설치된 오목부(25)내에 장착된다. 유지부재(19)의 홈(20)의 아래면은 테이퍼져 있기 때문에, 이것이 로드(27)를 안내하는 캠면으로서 작용한다. 이 때문에 고정부재(23)는 회전됨에 따라 윗쪽으로 차츰 올라가서, 끼움판(22)의 오목부(25)의 푸셔(24)의 상면을 억누른다.
푸셔(24)가 끼움판(22)의 오목부(25)에 장착된 상태에서, 푸셔(24)의 꼭대기부는 판스프링(29)에 의한 부세력을 가지고서, 오목부(25)의 상면을 맞닿는다. 따라서 부재(2),(7),(9),(10),(11),(13),(14) 및 (21)은, 고정부재(23)의 작용에 의해, 유지판(19)을 통하여 훅(17)과 끼움판(22)과의 사이에서 끼워진 상태로 고정된다. 즉 이것에 의해 이온원 장치 전체를 조립할 수 있다.
또한, 절연부재(7),(10),(13),(21)는, 각각의 사이드, 예를들면 1변의 길이가 1mm씩 상이하게 형성되어, 조립할 때에 틀린위치에 배치되지 않도록 하고 있다.
이온원 장치(1)는, 예를들어 제8도에 나타낸 바와 같은 이온주입장치에 사용된다. 이온원 장치(1)에서 생성된 불순물 이온은, 이온빔으로 되어 소망하는 질량의 이온이 취출 마그네트(130)를 통과한다. 여기서 이온빔 내의 불필요한 불순물 이온이 제거되거, 필요한 불순물 이온을 포함한 이온빔이 가변슬릿(131)에 도달한다. 이 가변슬릿(131)을 통과한 이온빔은 가속관(132)에서 소망하는 속도록 가속되어, 전자렌즈(133)에 의해 집속된다.
그 후, Y방향 주사전극(134) 및 X방향 주사전극(135)에 의해 궤도가 정해지고, 이온 주입부인 패러데이(Faraday)(137)에 도달한다. 이 패러데이(137) 내의 한쪽끝단에는, 반도체웨이퍼를 지지한 지지대(138)가 설치되어, 이온빔이 반도체웨이퍼에 입사하는 것으로서, 이온주입동작이 실현된다.
다음에, 이온원 장치(1)에서의 이온발생의 동작에 대해서 설명한다.
본 장치에 있어서는, 방전용 가스도입배관(4)으로부터 전자생성실(2) 내로 방전용가스, 예를들면 아르곤가스가 소정유량 예컨대 0.05 SCCM 이상 도입된다. 또 이와 함께 필라멘트 전압(Vf)에 의해, 필라멘트(3)가 가열되어 열전자를 발생시킴과 동시에, 방전전압(Vd)에 의해 방전을 일으켜 플라즈마를 발생시킨다.
이 플라즈마중의 전자는, 가속전압(Va)에 의해, 구멍(5), 구멍(6), 전자유이전극(9)의 복수의 투시구멍(8)을 통과하고, 자장에 의해 죄어져서 이온생성실(11)내로 인출된다.
한편, 이온생성실(11) 내에는, 원료가스도입배관(15)으로부터 미리 소정의 원료가스가 소정 유량 예를들면 0.15 SCCM 이상 도입된다. 또 이와 함께 도시하지 않는 배기구로부터 배기가 행해져서, 이온생성실(11) 내부가 소정압력 예를 들면 0.02 Torr의 원료가스분위기가 된다.
따라서, 이온생성실(11) 내로 유입된 전자는, 가속전계에 의해 가속됨과 동시에 자장에 의해 죄어지고, 원료가스분자와 충돌하여 밀도 높은 플라즈마를 발생시킨다.
그 후, 도시하지 않은 이온유인전극에 의해, 이온방출슬릿(16)으로부터 플라즈마중의 이온이 인출되어, 소망의 이온빔으로서 반도체웨이퍼 등에 주사하여 조사된다.
이 때, 예를들어 상기 이온 방출슬릿(16)의 안쪽부를 덮는 내부통(12)에 의해 덮을 수 없는 부위는 이온생성실(11) 내의 플라즈마의 작용(스패터링, 에칭 등)에 의해 깎겨져서 소모된다. 또 깎겨져 날리 분자 등의 이온방출슬릿(16) 및 그 주위에 부착하여, 동작 불량으로 되므로, 정기적인 점검/보수가 필요하게 된다.
점검/보수에 있어서, 본 장치를 분해할 경우는 고정부재(23)를 조립과 반대방향(제3도중 시계방향)으로 회전시킨다. 유지부재(19)의 홈(20)의 아래면은 고정부재(23)의 로드(27)의 안내를 위한 캠면으로서 테이퍼져 있기 때문에, 고정부재(23)는 그 회전에 따라 점차 끼움판(22)에 대한 조임을 늦춘다. 그리고 최종적으로 로드(27)가 홈(20)에서 벗겨지고, 푸셔(24)가 끼움판(22)의 오목부(25)로부터 빠지면 고정부재(23)를 장치로부터 떼어낼 수 있다. 따라서 그 후에 끼워맞춤만 되어 있는 장치의 각 부재를 분해하는 것이 가능해진다.
제5도는 제2실시예에 관계되는 끼움판 및 고정부재를 나타낸 사시도, 제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도이다. 이들 도면중 제1도 내지 제4도에 나타낸 제1실시예의 부재와 대응하는 부재에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.
이 실시예에 있어서는 고정부재(23)에 한쌍의 복귀방지용 나사(31)에 배설된다. 나사(31)는 로드(27)에 대하여 90도 벗어난 위치에 배치된다. 나사(31)는 본체(26)의 나사구멍(32)에 장착되며, 이면의 머리부를 수동으로 회전시킴으로써, 선단(31a)의 본체(26)로부터 돌출하는 위치와, 선단(31a)이 본체(26)내로 퇴피하는 위치의 사이에서 위치조정이 가능하도록 되어 있다. 나사(31)와 대응하여 끼움판(22)의 오목부(25)에는 대향하는 2개의 별도의 오목부(25a)가 형성된다.
이 실시예에 있어서는, 장치를 조립할 때에 나사(31)를 미리 본체(26)내에 퇴피시켜 놓는다. 그리고 고정부재(23)를 제1실시예에 대해 설명한 상술한 형태로 끼움판(22)에 장착한 후, 나사(31)의 머리부를 회전시켜, 그 선단부(31a)를 본체(26)로부터 돌출시켜 끼움판(22)의 별도의 오목부(25a)와 걸어맞춤시킨다. 이에 따라 고정부재(23)의 백래쉬를 방지할 수 있고, 고정부재(23)의 조임이 더욱 확실하게 된다. 또한 나사(31)는 수동으로 위치조정하는 것 뿐이며, 단단히 조일 필요가 없기 때문에, 종래의 연결봉을 사용한 구조의 나사와 같이, 부품에 늘어붙을 염려가 없다.
제7도는 제3실시예의 이온원 장치의 분해사시도이다. 도면중 제1도 내지 제4도에 나타낸 제1실시예의 부재와 대응하는 부재에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.
이 실시예에 있어서는, 양 유지부재(39)의 바깥쪽면에 클램프(35)가 배설된다. 클램프(35)는 축(36)을 중심으로 회전하는 레버(37)와, 레버(37)에 부착된 링(38)을 구비한다. 링(38)은 유지부재(39)의 하부에 형성된 하향의 직사각형 홈(41)에 위치하도록 배치된다.
이에 대하여 고정부재(43)의 양측부에는, 유지부재(39)의 홈(41)에 끼워맞춤하는 훅(44)이 볼록하게 형성된다. 훅(44)의 아래로 향한 홈(45)은 클램프(35)의 링(38)에 걸어맞춤하도록 형성된다.
이 실시예에 있어서는, 장치를 조립할 때에 먼저 전자생성실(2)로부터 절연부재(21)까지의 각 부재를 상술한 형태로 쌓아올리고, 이들을 끼움판(22) 및 고정부재(43) 상에 얹는다. 이 때 고정부재(43)의 푸셔(24)를 끼움판(22)의 오목부(25)에 넣어둔다. 이어서 전자생성실(2)의 양 훅(17)의 유지부재(39)를 거는 동시에, 유지부재(39)의 홈(41)에 고정부재의 양훅(44)을 끼워맞춤시킨다. 다음에 양클램프(35)의 레버(37)를 아래쪽으로 회전시켜, 링(38)을 훅(44)의 홈(45)에 건다. 그리고 레버(37)를 윗쪽으로 회전시켜 양 클램프(35)를 죄이면, 푸셔(24)의 상면이 끼움판(22)의 오목부(25)에 억눌려져서, 장치가 조립 고정된다.
상기 본 발명의 각 실시예에 의하면, 종래 제품과 같이 복수 나사의 조임방법에 의한 부품의 고정이 없기 때문에, 조립시의 하중이 부품 전체에 균등히 걸리게 된다. 따라서 열팽창에 의해 발생하는 응력도 부품전체에 균등히 걸리게 되어 장치의 뒤틀림 발생을 억제할 수 있다. 또 스프링에 의해 고정유지되어 있으므로, 가공시의 오차나 부품의 열적변형도 보상된다. 또 장치의 조립 및 분해가 용이하고, 점검/보수에 필요한 시간이 매우 단축된다. 또 조임나사를 사용하지 않았으므로, 나사의 눌러붙음 등에 의한 부품의 손상이 일어나지 않게 된다.

Claims (20)

  1. 이온을 방출하기 위한 개구가 형성된 케이싱체와, 상기 케이싱체 내에 상기 이온을 포함한 플라즈마를 발생시키는 수단과, 상기 케이싱체의 일부분을 규정하는 제1부품과, 상기 케이싱체의 다른 부분을 규정하며, 상기 제1부품과는 별체(別體)로서 형성되고, 동시에 상기 제1부품과 붙이고 떼기가 자유롭게 조합되어 있는 제2부품과, 상기 제1부품의 대향하는 양측부에 배설된 한쌍의 볼록부(22a)와, 상기 제1부품과는 반대쪽에서 상기 제2부품에 맞닿으며, 상기 제2부품과는 반대쪽에 오목부(25)를 가지는 끼움판(22)과, 상기 제2부품과는 반대쪽에서 상기 끼움판(22)에 맞닿으며, 고정부재 본체(26)와, 상기 끼움판(22)의 상기 오목부(25)에 삽입됨과 동시에 상기 오목부(25)의 바닥면에 맞닿는 푸셔(24)와, 상기 본체(26) 내에서 상기 푸셔(24)를 탄성적으로 지지하는 스프링(29)을 가지는 고정부재(23)와, 상기 케이싱체의 대향하는 양측부를 따라 배치되며, 상기 볼록부(22a)에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제1걸어맞춤수단과, 상기 고정부재(23)에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제2걸어맞춤수단을 통하여 상기 제1부품 및 상기 고정부재(23)와 걸어맞춤하는 한쌍의 유지부재(19)를 구비하며, 상기 제1 및 제2부품, 및 상기 끼움판(22)이 상기 유지부재(19)를 통하여 상기 볼록부(22a)와 상기 고정부재(23)의 상기 푸셔(24)와의 사이에서 끼워져 고정되는 것을 구비하는 이온원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1부품에 배설된 상기 볼록부(22a)가 훅(17)으로 이루어지고, 상기 유지부재(19)의 상기 제1걸어맞춤수단이 상기 유지부재(19)를 상기 훅(17)에 걸기 위한 단턱부로 되는 이온원 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단턱부가 상기 유지부재(19)에 형성된 개구의 가장 자리부로 되는 이온원 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 고정부재(23)가 상기 본체의 양측방으로 돌출하는 한쌍의 로드(27)를 구비하고, 상기 유지부재(19)의 상기 제2걸어맞춤수단이, 상기 로드(27)를 삽입하는 홈(20)으로 되는 이온원 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 홈(20)이 각각의 상기 유지부재(19)의 측부에 입구를 가지며, 또한 양 유지부재(19)의 입구가 반대방향에 배치되어, 상기 고정부재(23)의 회전에 의해 상기 로드(27)가 각각의 홈(20)에 삽입되는 이온원 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 홈(20)을 규정하는 가장자리부가 상기 로드(27)를 안내하는 캠면을 구비하고, 상기 캠면이, 상기 로드(27)를 장착할 때에, 상기 고정부재(23)의 회전에 따라 상기 본체(26)를 상기 끼움판(22)에 향해서 이동시키는 이온원 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 끼움판(22)이 상기 오목부(25)와 인접하여 별도의 오목부(26a)를 구비하고, 상기 고정부재(3)가 상기 별도의 오목부(25a)와 걸어맞춤하여 상기 고정부재(23)의 회전을 방지하는 스토퍼를 구비하며, 상기 스토퍼가 돌출 및 퇴피(退避)가 가능하고, 상기 별도의 오목부(25a)와 선택적으로 걸어맞춤하는 이온원 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스토퍼가 상기 고정부재(23)의 상기 본체(26)를 관통하는 나사(31)로 되는 이온원 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 끼움판(22)이 상기 유지부재(19)의 측부에 맞닿아서 상기 끼움판(22)의 회전을 방지하는 볼록부(22a)를 구비하는 이온원 장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 고정부재(23)가 양 측방으로 돌출하는 한쌍의 다른 훅을 구비하고, 상기 유동부재(19)의 상기 제2걸어맞춤수단이, 상기 다른 훅과 걸어맞춤하여 상기 푸셔(24)를 상기 끼움판에 맞닿게하는 클램프(35)로 되며, 상기 클램프(35)가 상기 다른 훅에 거는 링(38)과, 선회에 의해 상기 링(38)을 이동시키는 레버(37)를 구비하는 이온원 장치.
  11. 전자생성실(2)과, 제1절연부재(7)를 통하여 상기 전자생성실(2)에 접속된 전자유인전극(9)과, 상기 전자유인전극(9)과 제2절연부재(10)를 통하여 접속된 측벽과, 상기 측벽과, 제3절연부재(13)를 통하여 접속된 저판(14)과, 상기 측벽과 상기 저편(14)에 의해 규정되며, 상기 전자유인전극(9)에 형성된 개구를 통하여 상기 전자생성실(2)과 연이어 통하고 상기 측벽에 이온을 방출하기 위한 개구를 가지는 이온생성실(11)과, 상기 이온생성실(11) 내에 상기 이온을 포함한 플라즈마를 발생시키는 수단과, 상기 저판(14)의 이면에 맞닿는 제4절연부재(21)와, 상기 전자생성실(2)의 양 바깥쪽부에 배설된 한쌍의 볼록부(22a)와, 상기 제4절연부재(21)의 이면에 맞닿으며, 이면에 오목부(25)를 가지는 끼움판(22)과, 상기 끼움판(22)의 이면에 맞닿으며, 고정부재본체와, 상기 끼움판의 상기 오목부에 삽입되는 동시에 상기 오목부의 바닥면에 맞닿는 푸셔(24)와, 상기 본체 내에서 상기 푸셔를 탄성적으로 지지하는 스프링(29)을 가지는 고정부재(43)와, 상기 케이싱체의 대향하는 양측부를 따라 배치되며, 상기 볼록부에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제1걸어맞춤수단과, 상기 고정부재(43)에 붙이고 떼기가 자유롭게 걸어맞춤하는 제2걸어맞춤수단을 통하여 상기 제1부품 및 상기 고정부재(43)와 걸어맞춤하는 한쌍의 유지부재(39)를 구비하며, 상기 제1 내지 제4 절연부재는 인접하는 부재와 붙이고 떼기가 자유롭게 조합되고, 상기 전자생성실(2)로부터 상기 끼움판(22)까지의 상기 부재가, 상기 유지부재(39)를 통하여 상기 볼록부(22a)와 상기 고정부재(43)의 상기 푸셔(24)와의 사이에서 끼워져 고정되는 이온원 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전자생성실(2)에 배설된 상기 볼록부가 훅으로 이루어지고, 상기 유지부재(39)의 상기 제1걸어맞춤수단이 상기 유지부재(39)를 상기 훅(44)에 걸기 위한 단턱부로 되는 이온원 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 단턱부가 상기 유지부재(39)에 형성된 개구의 가장 자리부로 되는 이온원 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 고정부재(43)가 상기 본체의 양측방으로 돌출하는 한쌍의 로드를 구비하고, 상기 유지부재(39)의 상기 제2걸어맞춤수단이, 상기 로드를 삽입하는 홈(41)으로 되는 이온원 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 홈이 각각의 상기 유지부재의 측부에 입구를 가지며, 또한 양 유지부재의 입구가 반대방향으로 배치되어, 상기 고정부재(43)의 회전에 의해 상기 로드가 각각의 홈(41)에 삽입되는 이온원 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 홈(41)을 규정하는 가장자리부가 상기 로드를 안내하는 캠면을 구비하고, 상기 캠면이, 상기 로드를 장착할 때에, 상기 고정부재(43)의 회전에 따라 상기 본체를 상기 끼움판에 향해서 이동시키는 이온원 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 끼움판이 상기 오목부와 인접하여 별도의 오목부를 구비하고, 상기 고정부재가 상기 별도의 오목부와 걸어맞춤하여 상기 고정부재의 회전을 방지하는 스토퍼를 구비하며, 상기 스토퍼가 돌출 및 퇴피가 가능하고, 상기 별도의 오목부와 선택적으로 걸어맞춤하는 이온원 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 스토퍼가 상기 고정부재(43)의 상기 본체를 관통하는 나사로 되는 이온원 장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 끼움판이 상기 유지부재(39)의 측부에 맞닿아서 상기 끼움판의 회전을 방지하는 볼록부(22a)를 구비하는 이온원 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 고정부재(43)가 양측방으로 돌출하는 한쌍의 다른 훅을 구비하고, 상기 유동부재(39)의 상기 제2걸어맞춤수단이 상기 다른 훅과 걸어맞춤하여 상기 푸셔를 상기 끼움판에 맞닿게 하는 클램프로 되며, 상기 클램프가 상기 다른 훅에 거는 링과, 선회에 의해 상기 링을 이동시키는 레버를 구비하는 이온원 장치.
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