KR20050011671A - Electronic beam processing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이온빔 에칭을 행하기 위한 전자빔 가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electron beam processing apparatus for performing ion beam etching.
[특허문헌(1)] 일본 특허공개 제2002-75232호 공보[Patent Document (1)] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-75232
종래, 전압 공진자 등의 전자부품 상에 형성된 금속막이나 산화막을 이온빔을 사용해서 트리밍(trimming)하고, 그 전기 특성의 조정을 행하는 전자빔 가공장치가 알려져 있다. 도 1은 이온빔을 발생하는 전자빔 가공장치의 기본원리를 나타낸다.Background Art Conventionally, an electron beam processing apparatus for trimming a metal film or an oxide film formed on an electronic component such as a voltage resonator using an ion beam and adjusting its electrical characteristics is known. 1 shows the basic principle of an electron beam processing apparatus for generating an ion beam.
도면에 있어서, 1은 플라즈마 생성실, 2는 다수의 미세한 구멍(2a)를 갖는 차폐 그리드, 3은 차폐 그리드(2)의 미세한 구멍(2a)에 대응하는 다수의 미세한 구멍(3a)을 갖는 가속 그리드, 4는 가속 그리드(3)를 유지하는 가속 그리드 베이스이다. 차폐 그리드(2)의 외주부는 플라즈마 생성실(1)에 고정되고, 가속 그리드(3)의 외주부는 가속 그리드 베이스(4)에 고정되고, 가속 그리드 베이스(4)는 플라즈마 생성실(1)에 부착되어 있다. 가속 그리드(3)와 차폐 그리드(2) 사이에는, 일정한 틈(L)(예컨대 약 0.4mm)이 형성되어 있다. 가속 그리드(3) 하방에는, 그라운드 전위에 접속된 피가공물(W)이 배치되어 있다.In the figure, 1 is a plasma generating chamber, 2 is a shielding grid having a plurality of fine holes 2a, and 3 is an acceleration having a plurality of fine holes 3a corresponding to the fine holes 2a of the shielding grid 2. Grid 4 is an acceleration grid base that holds the acceleration grid 3. The outer periphery of the shielding grid 2 is fixed to the plasma generation chamber 1, the outer periphery of the acceleration grid 3 is fixed to the acceleration grid base 4, and the acceleration grid base 4 is connected to the plasma generation chamber 1. Attached. Between the acceleration grid 3 and the shielding grid 2, a constant gap L (for example, about 0.4 mm) is formed. Below the acceleration grid 3, the workpiece W connected to the ground potential is disposed.
플라즈마 생성실(1)에서는 Ar 등의 불활성 가스를 진공방전시켜, +이온을 얻는다. 이 +이온은, 가속 그리드(3)로부터 전위 에너지를 받음으로써, 플라즈마 생성실(1)로부터 인출되어, 피가공물(W)에 충돌하여, 절삭 가공을 행한다. 이 경우, 가속 그리드(3)는 +이온 충돌에 의한 마모를 피하기 위해서, 플라즈마 생성실(1)과동전위의 차폐 그리드(2)에 의해 커버되어 있다. 차폐 그리드(2)과 가속 그리드(3)의 간격(L)이 적정하다면, +이온은 피가공물(W)를 향해서 직진하고, 고정밀의 가공을 행할 수 있다.In the plasma generating chamber 1, an inert gas such as Ar is vacuum discharged to obtain + ions. The + ions are extracted from the plasma generating chamber 1 by receiving potential energy from the acceleration grid 3, collide with the workpiece W, and perform cutting. In this case, the acceleration grid 3 is covered by the shielding grid 2 at the same potential as the plasma generation chamber 1 in order to avoid wear due to + ion collision. If the distance L between the shielding grid 2 and the acceleration grid 3 is appropriate, + ions go straight toward the workpiece W, and high precision machining can be performed.
현재, 전자빔 가공장치의 처리 능력을 향상시킬 목적으로서, 전자빔의 조사 영역의 확대가 요청되고 있다. 그 때문에, 플라즈마생성실(1), 차폐 그리드(2) 및 가속 그리드(3)의 사이즈를 크게 하고, 조사 영역을 확대시킨 것이 제안되어 있지만, 이것에 따른 폐해로서, 두께 0.4mm정도의 저강성부품인 차폐 그리드(2) 및 가속 그리드(3)가 플라즈마 열에 의해 변형(주로 두께 방향의 변형)을 일으키는 문제가 있다. 즉, 차폐 그리드(2) 및 가속 그리드(3)의 주위는 구속되어 있으므로, 미세한 구멍(2a, 3a)을 형성한 부분(다공부)이 플라즈마 열에 의해 가열되면, 그 열응력에 의해 평면방향으로 길어지는 결과, 두께 방향으로 변형하기 때문이다. 두께 방향의 변형량은, 그리드 사이즈가 확대할수록 커진다. 이것들의 부품에 변형이 발생하면, 그리드 간격(L)이 변동하고, +이온의 직진성이 상실되어 버린다. 그 결과, 가공장치로서의 가공 정밀도가 악화되는 것으로 이어진다.At present, for the purpose of improving the processing capability of an electron beam processing apparatus, an enlargement of the irradiation area of an electron beam is requested | required. Therefore, although the size of the plasma generation chamber 1, the shielding grid 2, and the acceleration grid 3 have been enlarged and the irradiation area is enlarged, a low rigidity having a thickness of about 0.4 mm is proposed as a disadvantage. There is a problem that the shielding grid 2 and the acceleration grid 3, which are components, cause deformation (mainly deformation in the thickness direction) by plasma heat. That is, since the circumference | surroundings of the shielding grid 2 and the acceleration grid 3 are restrained, when the part (porous part) which formed the fine holes 2a and 3a is heated by plasma heat, it will be carried out in the planar direction by the thermal stress. The reason for this is that the strain is deformed in the thickness direction. The deformation amount in the thickness direction increases as the grid size expands. When deformation occurs in these parts, the grid spacing L fluctuates and the linearity of + ions is lost. As a result, processing precision as a processing apparatus leads to deterioration.
특허문헌(1)에는, 가속 그리드의 온도상승 또는 열에 의한 변형을 제어하기 위해, 차폐 그리드에 냉각 재킷을 부착함과 동시에, 가속 그리드에 가속 그리드 베이스(4)로서 냉각 재킷을 부착한 큰 구경의 전자빔 가공장치가 개시되어 있다. 냉각 재킷은 가속 그리드에 대하여 나사 등에 의해 밀착되어, 전기적으로 등전위가 되도록 설계되어 있다. 그러나, 이 경우에는, 냉각 재킷으로부터 받는 전계의 영향을 받아 이온빔의 직진성이 방해된다는 문제가 발생한다. 특히, 냉각 효과를 향상시키기 위해, 냉각 재킷의 개구부를 가속 그리드의 다공부에 근접시켰을 경우에 영향이 크다.In Patent Document (1), in order to control the temperature rise of the acceleration grid or deformation due to heat, the cooling jacket is attached to the shielding grid and the large diameter of the cooling jacket is attached as the acceleration grid base 4 to the acceleration grid. An electron beam processing apparatus is disclosed. The cooling jacket is designed to be in close contact with the acceleration grid by screws or the like to be electrically equipotential. However, in this case, there arises a problem that the linearity of the ion beam is disturbed under the influence of the electric field received from the cooling jacket. In particular, in order to improve the cooling effect, the effect is great when the opening of the cooling jacket is brought close to the porous portion of the acceleration grid.
도 2는 냉각 재킷(5)을 구비한 전자빔 가공장치에 있어서의 등전위선을 나타낸 것이다. 이온빔은 화살표로 표시된 바와 같이 등전위선에 대하여 직교방향으로 진행한다.2 shows an equipotential line in an electron beam processing apparatus with a cooling jacket 5. The ion beam travels in a direction perpendicular to the equipotential line as indicated by the arrow.
도 2에 도시된 바와 같이, 냉각 재킷(5)으로부터 받는 전계의 영향때문에, 가속 그리드(3) 부근의 등전위선은 원호형태가 되고, 이온빔이 중앙으로 모이게 된다. 그 때문에, 대상물(W)에 대하여 충분한 조사 영역을 확보할 수 없게 될뿐 아니라, 빔의 균일성도 저하한다.As shown in FIG. 2, due to the influence of the electric field received from the cooling jacket 5, the equipotential lines near the acceleration grid 3 become arcuate, and the ion beams are centered. Therefore, not only can a sufficient irradiation area be ensured with respect to the target object W, but also uniformity of a beam falls.
상기와 같은 가속 그리드(3) 부근의 등전위선의 왜곡을 해소하기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이 냉각 재킷(5)의 개구부(5a)를 넓게 하여, 등전위선을 가속 그리드(3)에 대하여 거의 평행으로 행하는 방법도 있다. 이 경우에는, 이온빔의 중앙으로의 치우침이 억제되어, 충분한 조사 영역을 확보할 수 있음과 동시에, 빔의 균일성이 향상된다. 그러나, 이 경우에는, 냉각 재킷(5)과 가속 그리드(3)의 접촉 면적이 감소하기 위해서, 가속 그리드(3)의 냉각 효과가 충분히 얻어질 수 없게 된다라는 결점이 있다. 특히, 냉각 재킷(5)의 개구부내 가장자리가 가장 고온이 되는 가속 그리드(3)의 다공부(3a)로부터 떨어지므로, 냉각 효과가 저하된다.In order to eliminate the distortion of the equipotential lines near the acceleration grid 3 as described above, the opening 5a of the cooling jacket 5 is widened as shown in FIG. There is also a method of performing in parallel. In this case, the bias toward the center of the ion beam is suppressed, a sufficient irradiation area can be secured, and the uniformity of the beam is improved. However, in this case, in order to reduce the contact area between the cooling jacket 5 and the acceleration grid 3, there is a drawback that the cooling effect of the acceleration grid 3 cannot be sufficiently obtained. In particular, since the inner edge of the opening of the cooling jacket 5 is separated from the porous portion 3a of the acceleration grid 3 which is the highest temperature, the cooling effect is lowered.
따라서, 본발명의 목적은, 이온빔의 중앙으로의 치우침을 방지함과 동시에, 가속 그리드의 냉각 효과를 유지할 수 있는 전자빔 가공장치를 제공하는 것에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an electron beam processing apparatus capable of preventing the bias of the ion beam toward the center and maintaining the cooling effect of the acceleration grid.
상기 목적은, 청구항1 기재의 발명에 의해 달성된다. 즉, 청구항1에 관한 발명은, 불활성 가스의 +이온을 생성하는 플라즈마 생성실, 상기 플라즈마 생성실의 개구부의 전면에 부착되어 복수의 미세한 구멍을 갖는 차폐 그리드, 상기 차폐 그리드의 전면에 간격을 두고 배치되어 차폐 그리드의 미세한 구멍과 일치하는 형상의 복수의 미세한 구멍을 갖는 가속 그리드, 및 상기 가속 그리드의 전면에 부착되어 가속 그리드의 미세한 구멍을 형성한 범위보다 넓은 개구부를 갖는 냉각 재킷을 구비한 전자빔 가공장치에 있어서, 상기 냉각 재킷의 개구부는 +이온의 진행 방향을 향해 점차 확대된 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 가공장치를 제공한다.The said object is achieved by the invention of Claim 1. That is, the invention according to claim 1 includes a plasma generation chamber for generating + ions of an inert gas, a shielding grid attached to the front surface of an opening of the plasma generation chamber, and having a plurality of minute holes, and spaced apart from the front surface of the shielding grid. An electron beam having an accelerating grid disposed and having a plurality of fine holes of a shape that matches the fine holes of the shielding grid, and a cooling jacket having an opening wider than a range attached to the front of the acceleration grid to form the fine holes of the acceleration grid; The processing apparatus WHEREIN: The opening part of the said cooling jacket provides the electron beam processing apparatus characterized by the shape becoming gradually expanded toward the advancing direction of + ion.
냉각 재킷의 개구부를 확대시키면, 등전위선이 가속 그리드에 대하여 거의 평행이 되어, 이온빔의 중앙으로의 치우침이 억제된다. 그러나, 개구부가 확대된 부분만큼 냉각 효과가 저하된다.When the opening of the cooling jacket is enlarged, the equipotential lines are almost parallel to the acceleration grid, and the bias toward the center of the ion beam is suppressed. However, the cooling effect is reduced by the portion where the opening is enlarged.
따라서, 본 발명에서는, 냉각 재킷의 가속 그리드와 접촉하고 있는 부분의 개구부는 될 수 있는 한 작게 하여, 가속 그리드로부터 떨어짐에 따라서 개구부를 점차 확대시킨 것이다. 요컨대, 냉각 재킷의 개구부의 후면측(가속 그리드측)의 개구면적을 작게 해서, 가속 그리드의 가장 고온이 되는 다공부에 근접한 위치에 냉각 재킷을 접촉시킬 수 있다. 그리고, 이온빔의 직진성에 영향을 미치는 냉각 재킷으로부터 받는 전계의 영향을 될 수 있는 한 작게 하기 위해서, 냉각 재킷의 개구부의 전면측을 확대시킨 것이다. 그 때문에, 가속 그리드의 냉각 효과를 유지하면서, 등전위선을 가속 그리드에 대하여 거의 평행으로 할 수 있어, 이온빔의 중앙으로의 치우침을 방지할 수 있다.Therefore, in this invention, the opening part of the part which is in contact with the acceleration grid of a cooling jacket is made as small as possible, and gradually enlarges an opening part as it falls from an acceleration grid. In short, the opening area of the rear side (acceleration grid side) of the opening of the cooling jacket can be made small, and the cooling jacket can be brought into contact with the position close to the porous portion that becomes the highest temperature of the acceleration grid. And the front side of the opening part of a cooling jacket is expanded in order to make it as small as possible the influence of the electric field received from the cooling jacket which affects the linearity of an ion beam. Therefore, the equipotential lines can be made substantially parallel to the acceleration grid while maintaining the cooling effect of the acceleration grid, and the bias toward the center of the ion beam can be prevented.
또한, 냉각 재킷의 개구부를, 이온빔의 진행 방향을 향해서 점차 확대시킨 형상으로 하는 경우, 개구부의 내측면을 테이퍼 형상으로 형성해도 좋고, 만곡한 곡면형상으로서도 좋고, 계단 형상으로 확장한 형상으로서도 좋다.In addition, when making the opening part of a cooling jacket gradually shape toward the advancing direction of an ion beam, the inner surface of an opening part may be formed in a taper shape, may be a curved curved shape, or may be a shape extended to a step shape.
청구항2와 같이, 가속 그리드의 미세한 구멍을 직사각형 형상으로 분산 배열하고, 상기 냉각 재킷의 개구부를 상기 가속 그리드의 미세한 구멍의 배열 형상에 대응한 직사각형 형상 또는 타원형상으로 형성했을 경우에, 냉각 재킷의 개구부 중, 긴 변을 따른 2 변의 내측면이 +이온의 진행 방향을 향해서 테이퍼 형상으로 확대한 형상으로 하는 것이 좋다.As described in claim 2, when the fine holes of the acceleration grid are arranged in a rectangular shape and the openings of the cooling jacket are formed in a rectangular shape or an elliptical shape corresponding to the arrangement shape of the fine holes of the acceleration grid, It is good to make it the shape which the inner surface of the two sides along the long side extended in taper shape toward the advancing direction of + ion among openings.
전자빔 조사 영역을 확대시키기 위해서, 가속 그리드의 다공부를 직사각형 형상으로 하고, 냉각 재킷의 개구부도 다공부에 대응해서 직사각형 형상 또는 타원형상으로 형성하는 것이 행해지고 있다. 이러한 경우, 짧은 변측의 2 변에 있어서는, 냉각 재킷의 개구부가 다공부에 근접하여도, 냉각 재킷으로부터 전계의 영향을 그다지 받지 않고, 이온빔이 중앙에 모이는 현상은 없다. 이것에 대해, 긴 변측의 2 변의 등전위선은, 도 2에 도시된 바와 같이 냉각 재킷으로부터 받는 전계의 영향이 커서, 이온빔이 중앙에 모이기 쉽다.In order to enlarge an electron beam irradiation area | region, the porous part of an acceleration grid is made into rectangular shape, and the opening part of a cooling jacket is also formed in rectangular shape or elliptical shape corresponding to a porous part. In this case, in the two sides on the short side, even if the opening of the cooling jacket is close to the porous portion, the ion beam is not concentrated in the center without being influenced by the electric field from the cooling jacket. On the other hand, the two side equipotential lines of the long side have large influence of the electric field received from the cooling jacket as shown in FIG.
따라서, 청구항2에서는, 냉각 재킷의 개구부 중, 긴 변을 따라 2 변의 내측면을 +이온의 진행 방향을 향해서 테이퍼 형상으로 확대시킴으로써, 냉각 재킷으로부터 받는 전계의 영향을 작게 하면서, 가속 그리드에 대한 냉각 효과를 유지하도록 한 것이다.Therefore, in Claim 2, the cooling of the acceleration grid is made while reducing the influence of the electric field received from the cooling jacket by expanding the inner surface of the two sides along the long side of the cooling jacket opening toward the + ion traveling direction. It is to maintain the effect.
또한, 짧은 변측의 내측면은 반드시 테이퍼 형상으로 할 필요는 없고, 가속 그리드에 대하여 수직한 면이여도 좋고, 그 밖의 형상이여도 좋다.In addition, the inner side surface of the short side does not necessarily need to be a taper shape, and may be a surface perpendicular | vertical with respect to an acceleration grid, and may be another shape.
도 1은 전자빔 가공장치의 기본 원리를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the basic principle of the electron beam processing apparatus.
도 2는 냉각 재킷을 구비한 전자빔 가공장치에 있어서의 등전위선도이다.2 is an equipotential diagram in an electron beam processing apparatus with a cooling jacket.
도 3은 개구부가 확대된 냉각 재킷을 구비한 전자빔 가공장치에 있어서의 등전위선도다.3 is an equipotential line diagram in an electron beam processing apparatus having a cooling jacket with an enlarged opening.
도 4는 본 발명에 따른 전자빔 가공장치의 일례의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an example of an electron beam processing apparatus according to the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 전자빔 가공장치의 저면도이다.FIG. 5 is a bottom view of the electron beam processing apparatus shown in FIG. 4.
도 6은 도 5의 A-A 단면에 있어서의 등전위선도이다.FIG. 6 is an equipotential line diagram in the A-A cross section of FIG. 5.
도 7은 냉각 재킷의 다른 실시예의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of another embodiment of a cooling jacket.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
1: 플라즈마 생성실1: plasma generating chamber
2: 차폐 그리드2: shielded grid
3: 가속 그리드3: acceleration grid
3a: 미세한 구멍(다공부)3a: minute hole (perforation)
5: 냉각 재킷5: cooling jacket
5a: 개구부5a: opening
이하에, 본 발명의 실시 형태를, 실시예를 참조해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described with reference to an Example.
도 4, 도 5는 본 발명에 관한 전자빔 가공장치의 일례를 나타낸다. 도 4에 있어서, 도 1과 동일한 일부분에는 동일 부호를 부가하여 중복 설명을 생략한다.4 and 5 show an example of the electron beam processing apparatus according to the present invention. In FIG. 4, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG. 1, and duplication description is abbreviate | omitted.
이 가공장치에는, 가속 그리드(3)의 전면측에 냉각 재킷(5)이 나사 등에 의해 밀착 고정되어 있다. 냉각 재킷(5)의 내부에는 냉각수 통로(5b)가 형성되어 있어, 가속 그리드(3)로부터 냉각 재킷(5)에 전달되는 열을 흡수하고, 외부로 배출하는 역할을 갖는다.In this processing apparatus, the cooling jacket 5 is tightly fixed to the front surface side of the acceleration grid 3 by a screw etc. The cooling water passage 5b is formed inside the cooling jacket 5, and has a role of absorbing heat transferred from the acceleration grid 3 to the cooling jacket 5 and discharging it to the outside.
냉각 재킷(5)에는, 가속 그리드(3)의 미세한 구멍(3a)을 형성한 범위보다 넓은 개구부(5a)가 형성되어 있다. 이 개구부(5a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 직사각형 형상으로 분산 배열된 가속 그리드(3)의 미세한 구멍(3a)과 대응하도록 타원형상으로 형성되고 있고, 긴 변측의 2 변의 내측면(5a1)은, +이온의 진행 방향을 향해 테이퍼 형상으로 확대되고 있다. 짧은 변측의 2 변의 내측면(5a2)에 대해서는, 내측면(5a1)과 마찬가지로 테이퍼 형상이어도 좋지만, 전계의 영향을 대부분 받지 않으므로, 이 실시예에서는 가속 그리드(3)에 대하여 대략 수직한 면으로 되어 있다.The cooling jacket 5 is formed with an opening 5a wider than the range in which the fine holes 3a of the acceleration grid 3 are formed. As shown in FIG. 5, the opening portion 5a is formed in an elliptical shape so as to correspond to the fine holes 3a of the acceleration grid 3 arranged in a rectangular shape, and has two inner sides of the long sides ( 5a 1 ) is enlarged in a tapered shape toward the advancing direction of + ions. The inner side surface 5a 2 of the two sides on the short side may be tapered in the same manner as the inner side surface 5a 1 , but since it is largely unaffected by the electric field, in this embodiment, the surface is substantially perpendicular to the acceleration grid 3. It is.
개구부(5a)의 전단측의 개구폭(D) 및 테이퍼 각은, 후술하는 바와 같이 가속 그리드(3) 부근의 등전위선이 가속 그리드(3)에 대하여 거의 평행이 되도록 설정한다.The opening width D and the taper angle at the front end of the opening 5a are set so that the equipotential lines near the acceleration grid 3 are substantially parallel to the acceleration grid 3 as described later.
도 6은 본 발명에 의한 냉각 재킷(5)을 구비한 전자빔 가공장치에 있어서의 등전위선, 특히 개구부(5a)의 짧은 변 방향의 등전위선을 표시한 것이다.Fig. 6 shows an equipotential line in the electron beam processing apparatus with the cooling jacket 5 according to the present invention, in particular the equipotential line in the short side direction of the opening portion 5a.
개구부(5a)가 이온빔의 진행 방향을 향해서 테이퍼 형상으로 확대되고 있기 때문에, 냉각 재킷(5)으로부터 받는 전계의 영향이 작아져서, 가속 그리드(3) 부근의 등전위선은 가속 그리드(3)에 대하여 거의 평행하게 된다. 그 때문에, 이온빔의 중앙으로의 치우침이 억제되어, 충분한 조사 영역을 확보할 수 있음과 동시에, 빔의 균일성이 향상된다.Since the opening portion 5a is enlarged in a tapered shape toward the traveling direction of the ion beam, the influence of the electric field received from the cooling jacket 5 is reduced, so that the equipotential lines near the acceleration grid 3 are made relative to the acceleration grid 3. Almost parallel. Therefore, the bias toward the center of the ion beam is suppressed, a sufficient irradiation area can be secured, and the uniformity of the beam is improved.
또, 개구부(5a)의 후면측 즉, 가속 그리드(3)와 밀착하는 면측은, 가장 고온이 되는 가속 그리드(3)의 미세한 구멍(3a)에 근접한 위치에 있으므로, 높은 냉각 효과를 유지할 수 있다. 그 때문에, 가속 그리드(3)가 플라즈마 열에 의해 가열되었을 때, 그 열을 냉각 재킷(5)이 효과적으로 흡수·제거하고, 가속 그리드(3)의 열변형을 방지할 수 있다. 이 점에서도, +이온의 직진성을 유지할 수 있고, 양호한 이온빔 에칭을 행할 수 있다.Moreover, since the back side of the opening part 5a, ie, the surface side in close contact with the acceleration grid 3, is in a position close to the minute hole 3a of the acceleration grid 3 which is the highest temperature, it is possible to maintain a high cooling effect. . Therefore, when the acceleration grid 3 is heated by plasma heat, the heat of the cooling jacket 5 can be effectively absorbed and removed, and thermal deformation of the acceleration grid 3 can be prevented. Also in this point, the linearity of + ions can be maintained and good ion beam etching can be performed.
상기 실시예에서는, 냉각 재킷(5)의 개구부(5a)의 단면 형상을 테이퍼 형상으로 하였지만, 예컨대 도 7의 (a)와 같이 원호 형상의 단면으로 해도 좋고, (b)와 같이 계단 형상의 단면으로 해도 좋다. 원호 형상의 단면으로 했을 경우, 개구부(5a)의 내측의 등전위선에 대응하여, 외측으로 볼록한 곡면 형상으로 하는것이 좋다.In the said embodiment, although the cross-sectional shape of the opening part 5a of the cooling jacket 5 was made into taper shape, you may make it circular arc-shaped cross section as shown in (a) of FIG. 7, for example, and as shown in (b), You may make it. When it is set as circular arc cross section, it is good to set it as the outer convex curved shape corresponding to the equipotential line inside the opening part 5a.
어느 경우에도, 테이퍼 형상의 경우와 동일한 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 이외의 단면 형상이어도 좋다.In any case, the same effect as in the case of a tapered shape can be exhibited. Moreover, cross-sectional shape of that excepting the above may be sufficient.
상기 실시예에서는, 냉각 재킷(5)의 개구부(5a)를 가속 그리드(3)의 다공부(3a)의 형상에 따라서 타원 형상으로 하였지만, 직사각형 혹은 이에 근사한 형상으로 해도 좋다. 또한, 가속 그리드(3)의 다공부(3a)가 원 형상의 경우에는, 당연하게도 냉각 재킷(5)의 개구부(5a)도 원형으로 하면 좋다.In the said embodiment, although the opening part 5a of the cooling jacket 5 was made into ellipse shape according to the shape of the porous part 3a of the acceleration grid 3, you may make it rectangular or the shape approximating this. In addition, when the porous part 3a of the acceleration grid 3 is circular, naturally, what is necessary is just to make the opening part 5a of the cooling jacket 5 circular.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 청구항1 기재의 발명에 따르면, 냉각 재킷의 가속 그리드와 접촉하고 있는 개구부의 후단측은 될 수 있는 한 가속 그리드의 다공부에 근접하고, 가속 그리드로부터 떨어짐에 따라서 개구부를 확대시켰으므로, 냉각 재킷과 가속 그리드의 접촉 면적을 확보하고, 가속 그리드의 냉각 효과를 유지시킬 수 있음과 동시에, 가속 그리드 근방의 등전위선을 가속 그리드에 대하여 거의 평행으로 할 수 있고, 이온빔의 중앙으로의 치우침을 방지할 수 있다. 그 결과, 이온빔의 조사 각도를 균등하게 할 수 있고, 대상물에 조사되는 이온의 단위시간당의 조사량을 안정화시킬 수 있다.As is apparent from the above description, according to the invention of claim 1, the rear end side of the opening in contact with the acceleration grid of the cooling jacket is as close as possible to the perforation of the acceleration grid, and enlarges the opening as it is moved away from the acceleration grid. As a result, the contact area between the cooling jacket and the acceleration grid can be secured, the cooling effect of the acceleration grid can be maintained, and the equipotential lines near the acceleration grid can be made substantially parallel to the acceleration grid, and the center of the ion beam Can prevent bias. As a result, the irradiation angle of the ion beam can be equalized, and the irradiation amount per unit time of ions irradiated to the object can be stabilized.
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