KR20160068637A - 이온원, 지지대, 현수 기구, 이온원 반송 시스템 및 이온원 반송 방법 - Google Patents

이온원, 지지대, 현수 기구, 이온원 반송 시스템 및 이온원 반송 방법 Download PDF

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Abstract

이온원을 확실하게 안정된 상태로 하여 반송할 수 있게 한다.
이온의 인출구(O)가 마련된 케이스(10)와, 케이스(10)에 연결되며 1개 이상의 전극을 유지하는 전극 유지 부재(50)와, 부착 자세에 있는 케이스(10)에 발출 가능하게 부착되는 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)를 구비하고, 장치 본체(102)로부터 제거된 상태에서의, 부착 자세를 포함하는 기립 자세에 있어서, 케이스(10)에 부착된 하측 롤러(21)만이, 수평 레일(23)에 전동(轉動) 가능하게 배치되는 한편, 기립 자세로부터 도복하여 높이 치수가 작아진 도복 자세에 있어서, 케이스(10)에 부착된 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)의 쌍방이, 수평 레일(23)에 배치되도록 하였다.

Description

이온원, 지지대, 현수 기구, 이온원 반송 시스템 및 이온원 반송 방법{ION SOURCE, SUPPORT MEMBER, SUSPENSION MECHANISM, ION SOURCE TRANSFER SYSTEM AND ION SOURCE TRANSFER METHOD}
본 발명은, 이온원, 상기 이온원을 지지하는 지지대, 상기 이온원을 현수하는 현수 기구, 상기 이온원을 반송하는 이온원 반송 시스템 및 상기 이온원을 반송하는 이온원 반송 방법에 관한 것이다.
이 종류의 이온원은, 이온 조사 장치의 장치 본체에 미리 정해진 부착 자세로 부착되어 이온 조사 장치를 구성하며, 예컨대 새로운 것으로 교환할 때에는, 상기 장치 본체로부터 제거되는 경우가 있다.
그래서, 특허문헌 1에 나타내는 이온원은, 케이스와, 상기 케이스를 지지하며 전동(轉動) 가능한 롤러가 부착된 지지 다리를 구비하여, 상기 부착 자세를 유지한 채로 반송할 수 있도록 구성되어 있다.
그런데, 전술한 구성에서는, 부착 자세에 있어서의 높이 치수가 커질수록, 무게 중심의 위치가 높아져, 이온원을 반송할 때에 불안정한 상태가 된다.
특히, 최근은, 기판의 대형화가 진행되고 있어, 기판에 맞추어 이온 빔을 크게 하기 위해, 부착 자세에 있어서의 이온원의 높이 치수가 커지고 있는 바, 전술한 문제가 보다 현저해진다.
특허문헌 1: 일본 실용신안 공개 소화62-198649호 공보
그래서 본 발명은, 상기 문제점을 해결하도록 이루어진 것으로서, 이온원을 확실하게 안정된 상태로 하여 반송할 수 있도록 하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
즉 본 발명에 따른 이온원은, 이온 조사 장치의 장치 본체에 미리 정해진 부착 자세로 부착되는 이온원으로서, 이온의 인출구가 마련된 케이스와, 상기 인출구로부터 이온을 인출하는 1개 이상의 전극과, 상기 케이스에 연결되며 상기 1개 이상의 전극을 유지하는 전극 유지 부재와, 상기 부착 자세에 있는 케이스 또는 전극 유지 부재에 발출 가능하게 부착되는 하측 롤러 및 상측 롤러를 구비하고, 상기 장치 본체로부터 제거된 상태에서의, 상기 부착 자세를 포함하는 기립 자세에 있어서, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재에 부착된 상기 하측 롤러만이, 미리 정해진 지지면에 전동 가능하게 배치되는 한편, 상기 기립 자세로부터 도복(倒伏)하여 높이 치수가 작아진 도복 자세에 있어서, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재에 부착된 상기 하측 롤러 및 상기 상측 롤러의 쌍방이, 상기 지지면에 배치되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 이온원이면, 부착 자세보다 높이 치수가 작은 도복 자세로 지지면에 지지되어 있기 때문에, 이 도복 자세를 유지한 채로 지지대를 이동시킴으로써, 무게 중심의 위치가 낮게 안정된 상태로 이온원을 반송할 수 있다.
여기서, 장치 본체로부터 제거된 이온원을 반송하는 경우를 생각한다. 이 경우, 이온원을 기립 자세로 지지면에 내림으로써, 하측 롤러가 지지면 상을 전동하기 때문에, 이 움직임에 따라, 이온원은 기립 자세로부터 서서히 도복하여 도복 자세가 된다.
한편, 이온원을 장치 본체에 부착하는 경우, 도복 자세로 지지면에 지지되어 있는 이온원을 들어올림으로써, 하측 롤러가 지지면 상을 전동하면서, 상측 롤러가 지지면으로부터 이격되어, 이온원은 서서히 기립하여 기립 자세가 된다.
이와 같이, 전술한 이온원이면, 안정된 상태로 이온원을 반송할 수 있는 데다가, 필요에 따라 확실하게 기립 자세 또는 도복 자세로 할 수 있다.
보다 구체적인 실시양태로서는, 상기 지지면이, 평행하게 마련된 한 쌍의 수평 레일 상에 형성된 것이며, 상기 하측 롤러 및 상기 상측 롤러가, 상기 수평 레일에 대응하도록 각 한 쌍 마련되어 있는 것을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 지지대는, 전술한 이온원이 배치되는 수평 레일을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
이 지지대를 이용함으로써, 전술한 이온원을 안정된 상태로 반송할 수 있는 데다가, 필요에 따라 이온원을 확실하게 기립 자세 또는 도복 자세로 할 수 있다.
이온원을 원하는 위치에 반송하기 위한 지지대로서는, 차륜을 구비하여, 마루면을 이동 가능하게 구성하고 있는 것이 좋다.
상기 지지대는, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재로부터 제거된 상기 하측 롤러 또는 상기 상측 롤러를 유지하는 롤러 유지부를 가지고 있는 것이 바람직하다.
이것이라면, 케이스나 전극 유지 부재로부터 제거한 롤러를 롤러 유지부에 유지시켜 둠으로써, 롤러의 분실을 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 현수 기구는, 상기 이온원을 현수하여, 상기 지지대와 상기 장치 본체 사이에서 반송하는 것이며, 상기 장치 본체로부터 제거된 상기 이온원을 상기 기립 자세로 현수하고, 상기 기립 자세를 유지하면서 상기 이온원을 상기 지지면의 상방으로 이동시키며, 상기 이온원을 하강시켜, 상기 하측 롤러를 상기 지지면에 배치하고, 상기 이온원을 더욱 하강시켜, 상기 상측 롤러가 상기 지지면에 배치될 때까지 상기 하측 롤러를 상기 지지면 상에서 전동시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 현수 기구를 이용함으로써, 이온원을 확실하게 도복 자세로 할 수 있어, 안정된 상태로 반송할 수 있다.
상기 지지대와 상기 현수 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온원 반송 시스템이면, 전술한 작용 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 구성한 본 발명에 따르면, 무게 중심의 위치를 낮게 하여 안정된 상태로 이온원을 반송할 수 있으며, 필요에 따라 확실하게 기립 자세 또는 도복 자세로 할 수 있다.
도 1은 본 실시형태의 이온 조사 장치의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 2는 동실시형태의 이온원을 모식적으로 나타내는 도면.
도 3은 동실시형태의 지지대를 모식적으로 나타내는 도면.
도 4는 동실시형태의 이온원 반송 시스템의 동작을 설명하는 도면.
본 발명에 따른 이온원의 일실시형태에 대해서 설명한다.
본 실시형태의 이온원(101)은, 이온 조사 장치(100)를 구성하며, 이온원 반송 시스템(200)에 의해 반송시키는 것이다.
이하에, 상기 이온 조사 장치(100)를 설명한 후, 상기 이온원 반송 시스템(200)에 대해서 설명한다.
이온 조사 장치(100)는, 예컨대 반도체 디바이스에 이용되는 것이며, 여기서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이온원(101)으로부터 인출된 이온 빔을, 질량 분리기(103)와 분리 슬릿(104)을 통과시켜 원하는 이온종을 선별한 후, 홀더(105)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)에 주입하는 것이다.
구체적으로 이 이온 조사 장치(100)는 장치 본체(102)와, 장치 본체(102)에 부착된 이온원(101)을 구비하여 이루어지고, 여기서는, 상기 장치 본체(102)는, 전술한 질량 분리기(103)나 분리 슬릿(104) 외에, 어느 것도 도시하지 않지만, 이온 빔을 정형하기 위한 렌즈나 이온 빔의 진행 방향을 보정하는 스티어링 코일 등으로 구성되어 있다.
상기 이온원(101)은, 미리 정해진 부착 자세로 장치 본체(102)[여기서는, 질량 분리기(103)측에 배치되며, 이온 빔의 수송 경로를 구성하는 도시하지 않는 진공 용기의 단부면]에 부착되며, 인, 비소, 붕소 등의 미리 정해진 이온을 포함하는 리본형의 이온 빔을 발생시켜 장치 본체(102)에 사출하는 것이다.
또한, 본 실시형태의 부착 자세는, 이온원(101)을 연직 방향을 따라 기립시킨 자세이다.
구체적으로 이 이온원(101)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내부에서 발생한 이온 빔이 인출되는 인출구(O)를 갖는 케이스(10)와, 상기 인출구(O)의 근방에 마련된 1개 이상의 전극으로 이루어지는 도시하지 않는 인출 전극계와, 상기 케이스(10)에 연결되며 상기 인출 전극계를 유지하는 전극 유지 부재인 통체(50)와, 케이스(10)에 발출 가능하게 부착되는 하측 롤러(21)와, 케이스(10)에 발출 가능하게 부착되며, 상기 부착 자세에 있어서 상기 하측 롤러(21)의 상방에 위치하는 상측 롤러(22)를 구비하고 있다.
상기 케이스(10)는, 열 전자를 방출하는 열 음극(도시하지 않음)을 수용하며, 내부에서 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 용기로서의 기능을 갖춘 것이다.
이에 의해, 본 실시형태에서는, 케이스(10) 내에 포스핀(PH3), 아르신(AsH3), 3불화붕소(BF3) 등의 프로세스 가스를 도입하면서 플라즈마를 생성함으로써, 전술한 미리 정해진 이온을 포함하는 이온 빔을 발생시키고, 상기 이온 빔을 상기 인출구(O)로부터 사출시킨다.
구체적으로 이 케이스(10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내부 공간을 가지며, 부착 자세에 있어서 예컨대 직육면체 형상 등의 세로로 긴 형상을 이루는 것이고, 부착 자세에 있어서의 측방 둘레면(11)에 상기 인출구(O)가 형성되어 있다.
본 실시형태에서는, 상기 측방 둘레면(11) 중, 상기 통체(50)를 통해 장치 본체(102)에 부착되는 부착면(11a)에 상기 인출구(O)가 형성되어 있다. 이 부착면(11a)에는, 복수의 볼트 구멍(13)을 갖는 플랜지부(12)가 형성되어 있다.
상기 인출 전극계는, 예컨대 가속 전극, 인출 전극, 억제 전극, 접지 전극 등으로 구성되어 있고, 이들 전극에 의해, 이온 빔을 가속하여 원하는 에너지를 갖는 이온 빔을 인출할 수 있다.
상기 통체(50)는, 전술한 1개 이상의 전극이 내부에 마련되며, 장치 본체(102)와 케이스(10) 사이에 배치된 것으로, 일단측이 장치 본체(102)에 연결되며, 타단측이 케이스(10)에 연결되도록 구성되어 있다.
보다 구체적으로는, 통체(50)의 일단측 플랜지부(511)에 형성된 볼트 구멍(521)을 통해, 통체(50)와 장치 본체(102)가 도시하지 않는 볼트로 연결된다. 또한, 통체(50)의 타단측 플랜지부(512)에 형성된 볼트 구멍(522)과, 전술한 부착면(11a)의 플랜지부(12)에 형성된 볼트 구멍(13)을 연통시켜, 도시하지 않는 볼트에 의해 통체(50)와 케이스(10)가 연결된다.
상기 하측 롤러(21) 및 상기 상측 롤러(22)는, 각 롤러(21, 22)를 전동 가능하게 지지하는 롤러 지지 부재(H)에 고정되어 있고, 이 롤러 지지 부재(H)를 통해 상기 케이스(10)에 부착되는 것이다.
또한, 상기 롤러 지지 부재(H)는, 나사 등으로 부착 자세에 있어서의 케이스(10)의 측방 둘레면(11)에 부착되도록 구성되어 있다.
상기 하측 롤러(21)는, 발출 가능하게 상기 측방 둘레면(11)에 부착되어 있고, 여기서는, 한 쌍의 하측 롤러(21)가 상기 인출구(O)를 좌우 양측으로부터 사이에 끼우도록 배치되어 있다.
보다 구체적으로 각 하측 롤러(21)는, 상기 측방 둘레면(11) 중, 상기 부착면(11a)과는 상이한 면이며, 서로 대향하는 대향면(11b) 각각에 부착되어 있다. 또한, 각 하측 롤러(21)의 부착 위치는, 모두 부착 자세에 있어서의 케이스(10)의 바닥면(11c)으로부터 같은 높이이고, 또한, 상기 부착면(11a)으로부터 같은 거리가 되도록 설정되어 있다.
또한, 상기 각 대향면(11b)은, 본 실시형태에서는, 상기 부착면(11a)과 직교하며, 서로 평행한 면으로서 형성되어 있다.
상기 상측 롤러(22)는, 발출 가능하게 상기 측방 둘레면(11)에 부착되어 있고, 여기서는, 한 쌍의 상측 롤러(22)가 상기 인출구(O)를 좌우 양측으로부터 사이에 끼우도록 배치되어 있다.
보다 구체적으로 각 상측 롤러(22)는, 상기 대향면(11b) 각각에 부착되어 있고, 그 부착 위치는, 각 하측 롤러(21)로부터 상방으로 미리 정해진 거리만큼 이격된 위치에 설정되어 있다.
보다 상세하게 본 실시형태에서는, 각 대향면(11b)에 있어서의 하측 롤러(21)와 상측 롤러(22)의 이격 거리가 같고, 또한 각 하측 롤러(21)의 이격 거리와 각 상측 롤러(22)의 이격 거리가 같아지도록 구성되어 있다.
다음에, 전술한 이온원(101)을 반송하는 이온원 반송 시스템(200)에 대해서, 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다.
상기 이온원 반송 시스템(200)은, 상기 부착 자세를 포함한 기립 자세로 이온원(101)을 현수하는 현수 기구(40)와, 상기 기립 자세보다 높이가 낮은 도복 자세로 이온원(101)을 지지하는 지지대(30)를 구비하여 이루어진다.
또한, 여기서 말하는 기립 자세란, 이온원(101)이 연직 방향을 따라 기립하고 있는 자세 외에, 연직 방향으로부터 약간 기울어 기립하고 있는 자세도 포함된다. 즉, 기립 자세에는, 장치 본체(102)로부터 제거된 이온원(101)이 현수됨으로써, 이온원(101)이 약간 기운 자세도 포함되어 있다.
현수 기구(40)는, 장치 본체(102)로부터 제거된 이온원(101)을 기립 자세로 현수하며, 상기 이온원(101)을 연직 방향 및 수평 방향으로 움직여, 미리 준비한 지지대(30)의 상방으로 이동시키는 것이고, 여기서는, 예컨대 천장 크레인을 이용한 것이다.
본 실시형태의 천장 크레인은, 이온 조사 장치(100)의 천장에 부착되며 이온 조사 장치(100)의 내부에 위치하고 있고, 이온원(101)이 배치되는 장소의 상방에 마련되어 있다. 물론, 이러한 구성 대신에 장치 외부에 마련된 천장 크레인을 사용하여도 좋다.
지지대(30)는, 기립 자세보다 무게 중심의 위치가 낮은 상기 도복 자세로 이온원(101)을 지지하며, 이 이온원(101)을 미리 정해진 위치에 반송하기 위한 것으로, 여기서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대차(31)와, 대차(31)에 마련된 한 쌍의 수평 레일(32)을 구비하고 있다.
상기 대차(31)는, 프레임(311)과, 프레임(311)에 부착된 복수의 차륜(312)을 구비하여 이루어진다. 각 차륜(312)은, 프레임(311)의 하면에 부착되며, 예컨대 장치 본체(102)가 배치되는 마루면이나 이온원(101)을 반송하기 위한 전용의 마루면을 전동하는 것이다.
본 실시형태의 대차(31)에는, 케이스(10)로부터 제거한 롤러(21, 22)가 부착되며, 이들 롤러(21, 22)를 유지하는 복수의 롤러 유지부(313)가 마련되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 케이스(10)에 마련된 롤러(21, 22)와 동수의 롤러 유지부(313)가 마련되어 있고, 각 롤러 유지부(313)는, 롤러 지지 부재(H)가 나사 고정되도록 구성되어 있다.
상기 한 쌍의 수평 레일(32)은, 프레임(311)의 상면에 마련되어 있고, 수평 방향을 따라 서로 평행하게 연장되는 것이다.
보다 구체적으로는, 각 수평 레일(32)의 이격 거리는, 한 쌍의 하측 롤러(21)의 이격 거리 및 한 쌍의 상측 롤러(22)의 이격 거리와 같고, 각 수평 레일(32)의 길이는, 하측 롤러(21)와 상측 롤러(22)의 이격 거리보다 길어지도록 설정되어 있다.
본 실시형태에서는, 상기 수평 레일(32)의 일단부(32a) 및 타단부(32b) 각각에 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)가 수평 레일(32)로부터 전락하는 것을 막는 스토퍼(321)가 마련되어 있다.
상기 스토퍼(321)는, 수평 레일(32)의 각 단부(32a, 32b)에 있어서 외측을 향하여 경사 상향으로 경사지는 스토퍼면(322)을 가지고 있고, 여기서는, 상기 스토퍼면(322)이 하방으로 만곡한 만곡면으로서 형성되어 있다.
계속해서, 도 4를 참조하면서, 전술한 이온원 반송 시스템(200)의 동작을 설명한다.
처음에, 장치 본체(102)로부터 제거된 이온원(101)을 원하는 위치에 반송하는 동작을 설명한다.
또한, 이온원(101)의 제거는, 예컨대 사용자가, 장치 본체(102)와 통체(50)를 연결하고 있는 볼트를 뽑음으로써 행해지고, 여기서는, 케이스(10)와 통체(50)가 일체적으로 장치 본체(102)로부터 제거된다.
우선, 현수 기구(40)는, 장치 본체(102)로부터 제거된 이온원(101)을 기립 자세로 현수한다.
이때, 이온원(101)을 무게 중심 또는 그 근방의 상방으로부터 현수함으로써, 이온원(101)은 연직 방향으로 기립한 자세 또는 그 자세로부터 약간 기운 자세가 된다.
보다 구체적으로 본 실시형태의 현수 기구(40)는, 케이스(10)의 상면에 있어서의 이온원(101)의 무게 중심보다 후방측에 와이어 등을 부착하여, 상기 이온원(101)을 현수하도록 하고 있으며, 이에 의해 이온원(101)은 연직 방향으로 기립한 자세보다 약간 전방 경사 자세가 된다.
다음에, 상기 현수 기구(40)는, 이온원(101)을 기립 자세로 현수한 채로 미리 정해진 각도 선회시키며, 필요에 따라 연직 방향 및 수평 방향으로 움직여, 미리 준비한 지지대(30)의 상방으로 이동시킨다.
보다 상세하게는, 상기 현수 기구(40)는, 지지대(30)에 마련된 수평 레일(32)의 예컨대 일단부(32a)측의 상방에, 각 하측 롤러(21)가 위치하도록, 이온원(101)을 이동시킨다[도 4의 (a)].
계속해서, 상기 현수 기구(40)는, 기립 자세를 유지한 채로 이온원(101)을 하강시켜, 각 하측 롤러(21)를 수평 레일(32)에 배치한다[도 4의 (b)].
이 상태에 있어서, 각 하측 롤러(21)는, 수평 방향에 있어서 이온원(101)의 무게 중심보다 후방[인출구(O)와 반대측]에 위치하고 있으며, 각 상측 롤러(22)는, 수평 방향에 있어서 이온원(101)의 무게 중심보다 전방[인출구(O)측]에 위치하고 있다.
각 하측 롤러(21)가 수평 레일(32)에 배치된 후, 상기 현수 기구(40)는, 이온원(101)을 더욱 하강시킨다. 이에 의해, 각 하측 롤러(21)는 수평 레일(32) 상을 일단부(32a)로부터 타단부(32b)를 향하여 전동하고, 이에 따라 각 상측 롤러(22)는 수평 레일(32)에 근접하며, 이온원(101)은 기립 자세로부터 서서히 기울기 시작한다[도 4의 (c)].
이때, 케이스(10)에 형성된 인출구(O)가, 서서히 하방을 향하도록, 예컨대 이온원(101)의 하부에 수평 레일(32)의 일단부(32a)로부터 타단부(32b)를 향하는 힘을 부여하여도 좋다.
또한, 각 롤러(21, 22)와 수평 레일(32)의 접촉면은 평탄하여도 좋고, 만곡하고 있어도 좋다.
그리고, 각 상측 롤러(22)가 수평 레일(32)에 배치되면, 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)의 쌍방이 수평 레일(32)에 배치된 상태가 되며, 이에 의해 이온원(101)은 도복 자세가 된다[도 4의 (d)].
본 실시형태에서는, 상기 도복 자세에 있어서, 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)가, 인출구(O)보다 상방에 위치하며, 인출구(O)가 하방을 향한 상태가 된다.
이 도복 자세인 채로, 예컨대 사용자가 대차(31)를 이동시킴으로써, 이온원(101)을 안정된 상태로 원하는 위치에 반송시킬 수 있다.
계속해서, 이온원(101)을 미리 정해진 위치로부터 예컨대 장치 본체(102)의 근방에 반송하여, 장치 본체(102)에 부착하는 경우를 설명한다.
우선, 현수 기구(40)는, 도복 자세로 지지대(30)에 지지되어 있는 이온원(101)을 들어올린다.
이에 의해, 각 상측 롤러(22)가, 수평 레일(32)로부터 이격되며, 각 하측 롤러(21)가, 수평 레일(32) 상을 타단부(32b)로부터 일단부(32a)를 향하여 전동한다.
이 상태로부터, 상기 현수 기구(40)는, 이온원(101)을 더욱 들어올린다. 이에 의해, 각 하측 롤러(21)가 수평 레일(32)로부터 이격되어, 이온원(101)은 기립 자세가 된다.
이 기립 자세인 채로, 상기 현수 기구(40)는, 이온원(101)을 연직 방향 및 수평 방향으로 움직여, 장치 본체(102)의 근방으로 이동시키고, 필요에 따라 미리 정해진 각도 선회시켜, 장치 본체(102)에 근접시킨다.
그리고, 예컨대 사용자가, 장치 본체(102)와 통체(50)를 볼트에 의해 연결함으로써, 이온원(101)은 미리 정해진 부착 자세로 장치 본체(102)에 부착된다.
이와 같이 구성된 본 실시형태에 따른 이온원(101)이면, 부착 자세보다 높이가 낮은 도복 자세로 지지대(30)에 지지되어 있기 때문에, 이 도복 자세를 유지한 채로 지지대(30)를 이동시킴으로써, 무게 중심의 위치가 낮게 안정된 상태로 이온원을 반송할 수 있다.
또한, 이온원(101)은, 기립 자세인 채로 수평 레일(32)에 내림으로써 도복 자세가 되고, 도복 자세로 지지대에 지지되어 있는 상태로부터 들어올림으로써 기립 자세가 되기 때문에, 필요에 따라 이온원(101)을 간단 또한 확실하게 도복 자세 또는 기립 자세로 할 수 있다.
또한, 도복 자세에 있어서, 인출구(O)가 하방을 향하기 때문에, 도복 자세로 함으로써, 분진 등이 인출구(O)로부터 케이스(10) 내에 들어가기 어려워져, 케이스(10) 내를 더러워지기 어렵게 할 수 있다. 또한, 도복 자세에 있어서, 하측 롤러(21) 및 상측 롤러(22)가 인출구(O)보다 상방에 위치하기 때문에, 지지대(30)에 지지되어 있는 이온원(101)의 무게 중심을 확실하게 낮게 할 수 있다.
여기서, 롤러(21, 22)를 지지하는 롤러 지지 부재(H)가 도전성을 갖는 경우, 이 롤러 지지 부재(H)에 방전이 발생하여 이온원(101)의 고장을 초래할 우려가 있다. 이것으로부터, 이온원(101)을 가동시킬 때에는, 롤러 지지 부재(H)는 각 롤러(21, 22)와 함께 케이스(10)로부터 제거된다.
또한, 이온원(101)을 장치 본체(102)에 부착한 상태에 있어서, 이온원(101)의 주위에는 영구 자석이나 영구 자석을 냉각하기 위한 냉매 유로 등의 많은 부재가 배치되어 있다. 이것으로부터도, 이온원(101)을 장치 본체(102)에 부착한 다음은, 각 롤러(21, 22)는 방해가 되지 않도록 케이스(10)로부터 제거되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 이온원(101)의 가동 시에는, 각 롤러(21, 22)가 케이스(10)로부터 제거되는 경우가 있는 바, 본 실시형태에서는, 지지대(30)가 롤러 유지부(313)를 가지고 있기 때문에, 케이스(10)로부터 제거한 롤러(21, 22)를 롤러 유지부(313)에 유지시켜 둘 수 있어, 롤러(21, 22)의 분실을 방지할 수 있다.
덧붙여, 수평 레일(32)의 양단부(32a, 32b)에 스토퍼(321)가 마련되어 있기 때문에, 반송 시에 이온원(101)이 수평 레일(32)로부터 탈락하는 것을 막을 수 있다.
또한, 스토퍼(321)의 스토퍼면(322)이 만곡한 형상을 이루고 있기 때문에, 만약 하측 롤러(21)를 수평 레일(32)의 일단부(32a) 또는 타단부(32b)에 내렸다고 해도, 하측 롤러(21)는 수평 레일(32)로부터 탈락하는 일없이, 원활하게 수평 레일(32) 상으로 유도된다.
또한, 만약 이온원(101)을 연직 방향으로 기립한 자세로 현수한 경우라도, 스토퍼(321)의 스토퍼면(322)이 만곡면인 것을 이용하여, 이 만곡면에 하측 롤러(21)를 배치시킴으로써, 인출구(O)가 하방을 향하도록 이온원(101)을 도복시킬 수 있다.
게다가, 인출 전극계를 구성하는 1개 이상의 전극을 유지하는 통체(50)가 케이스(10)에 연결되어 있기 때문에, 이온원(101)을 장치 본체(102)로부터 제거할 때는, 케이스(10)와 인출 전극계를 일거에 제거할 수 있고, 이온원(101)을 장치 본체(102)에 부착할 때는, 케이스(10)와 인출 전극계를 일거에 부착할 수 있다. 이에 의해, 이온원(101)의 착탈 시의 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
예컨대, 상기 실시형태에서는, 하측 롤러 및 상측 롤러가, 대향면에 마련되었지만, 부착면이나, 부착면과 반대측의 배면에 마련되어 있어도 좋다.
또한, 하측 롤러는, 기립 자세에 있어서의 케이스의 바닥면에 마련되어 있어도 좋고, 상측 롤러는, 기립 자세에 있어서의 케이스의 상면에 마련되어 있어도 좋다.
덧붙여, 하측 롤러 및 상측 롤러는, 인출 전극계를 유지하는 통체에 마련되어 있어도 좋다. 예컨대, 롤러 지지 부재를 통체에 직접 부착하거나, 혹은, 통체에 부착된 부재에 롤러 지지 부재를 부착하도록 하여, 통체에 하측 롤러 및 상측 롤러를 마련하도록 하여도 좋다. 이 경우, 각 롤러는, 항복 자세에 있어서, 인출구와 거의 동일한 높이에 위치한다.
또한, 상기 실시형태에서는, 도복 자세에 있어서, 인출구가 하방을 향하도록 하였었지만, 인출구가 상방을 향하도록 하여도 좋다.
또한, 도복 자세에 있어서, 인출구가 좌우 방향 또는 전후 방향을 향하도록 하여도 좋다. 이 경우의 구체적 실시양태로서는, 한 쌍의 하측 롤러 및 한 쌍의 상측 롤러가 부착면과 배면에 마련되어 있는 구성을 들 수 있다.
이온원을 제거할 때는, 상기 실시형태에서는, 장치 본체로부터 케이스와 통체를 일체적으로 제거하고 있었지만, 케이스와 통체를 따로따로 제거하도록 하여도 좋다. 이 경우, 케이스와 통체의 각각에 하측 롤러 및 상측 롤러가 부착되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 현수 기구는, 예컨대, 2대 이상의 천장 크레인을 이용하여 이온원을 현수하도록 하여도 좋다. 또한, 와이어를 세퍼레이터 등으로 복수로 나누어, 이들 와이어를 이온원에 부착하도록 하여도 좋다.
이와 같이 함으로써, 현수된 이온원을 보다 안정적으로 움직일 수 있다.
덧붙여, 상기 실시형태에서는, 케이스에 와이어를 부착하고 있었지만, 상측 롤러를 지지하는 각 롤러 지지 부재에 와이어를 부착하도록 하여도 좋다.
예컨대, 2대의 천장 크레인을 이용하여, 상측 롤러를 지지하는 각 롤러 지지 부재에 각 크레인의 와이어를 부착하도록 해 둔다. 이와 같이 함으로써, 케이스의 상면에 와이어를 부착하는 경우와 비교하여, 인양 여유분을 충분히 확보하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 실시형태에서는, 청구항에서 말하는 지지면이, 수평 레일 상에 형성되어 있지만, 지지면을 장치 본체가 배치되는 마루면으로 하여도 좋다. 예컨대, 케이스(10)와 통체(50)를 일거에 제거하는 경우, 각 롤러(21, 22)가 고정되는 롤러 지지 부재(H)의 단부가, 통체(50)의 플랜지부(511)보다 장치 본체측으로 돌출한 구성이 된다. 구체예를 들면, 롤러 지지 부재(H)는 크랭크형으로 굴곡한 부재로 구성되어 있고, 일단부가 케이스(10)에 부착되어 있으며, 각 롤러(21, 22)가 고정되는 타단부가 통체(50)의 플랜지부(511)보다 장치 본체측으로 돌출하고 있다.
또한, 대차(31)에 한 쌍의 수평 레일(32)을 마련하는 대신에, 지지면을 이루는 별도의 부재(예컨대, 평판 등)를 마련하도록 하여도 좋다.
또한, 청구항에서 말하는 지지면은, 반드시 수평일 필요는 없고, 약간 기운 면이어도 상관없다. 이에 의해, 이온원을 연직 방향으로 기립한 자세로 현수한 경우라도, 인출구가 하방을 향하도록 이온원을 도복시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 한 쌍의 하측 롤러와 한 쌍의 상측 롤러가 마련되어 있었지만, 롤러의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 상하의 롤러의 중간 위치에 한 쌍의 중간 롤러를 마련하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는 통체가 인출 전극계를 구성하는 모든 전극을 유지하는 구성으로 하였지만, 케이스가 인출 전극계를 구성하는 전극의 일부를 유지하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 케이스와 통체를 일체의 부재로 구성하여도 좋다.
또한, 전극을 유지하는 전극 유지 부재의 형상은 통체에 한정되지 않고, 여러가지 변경 가능하다.
그 외, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능한 것은 물론이다.
100 : 이온 조사 장치
101 : 이온원
10 : 케이스
11 : 측방 둘레면
O : 인출구
21 : 하측 롤러
22 : 상측 롤러
102 : 장치 본체
30 : 지지대
31 : 대차
32 : 수평 레일
50 : 전극 유지 부재(통체)

Claims (9)

  1. 이온 조사 장치의 장치 본체에 미리 정해진 부착 자세로 부착되는 이온원으로서,
    이온의 인출구가 마련된 케이스와, 상기 인출구로부터 이온을 인출하는 1개 이상의 전극과, 상기 케이스에 연결되며 상기 1개 이상의 전극을 유지하는 전극 유지 부재와, 상기 부착 자세에 있는 케이스 또는 전극 유지 부재에 발출 가능하게 부착되는 하측 롤러 및 상측 롤러를 구비하고,
    상기 장치 본체로부터 제거된 상태에서의, 상기 부착 자세를 포함하는 기립 자세에 있어서, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재에 부착된 상기 하측 롤러만이, 미리 정해진 지지면에 전동(轉動) 가능하게 배치되는 한편,
    상기 기립 자세로부터 도복(倒伏)하여 높이 치수가 작아진 도복 자세에 있어서, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재에 부착된 상기 하측 롤러 및 상기 상측 롤러의 쌍방이 상기 지지면에 배치되는 것을 특징으로 하는 이온원.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지면이, 평행하게 마련된 한 쌍의 수평 레일 상에 형성되어 있고,
    상기 하측 롤러 및 상기 상측 롤러가, 상기 수평 레일에 대응하도록 각 한 쌍 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 이온원.
  3. 제1항에 기재된 이온원이 배치되는 수평 레일을 구비한 것을 특징으로 하는 지지대.
  4. 제3항에 있어서, 차륜을 구비하여, 마루면을 이동 가능하게 구성하고 있는 지지대.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 케이스 또는 상기 전극 유지 부재로부터 제거된 상기 하측 롤러 또는 상기 상측 롤러를 유지하는 롤러 유지부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 지지대.
  6. 제1항에 기재된 이온원을 현수하여, 제3항에 기재된 지지대와 상기 장치 본체 사이에서 반송하는 현수 기구로서,
    상기 장치 본체로부터 제거된 상기 이온원을 상기 기립 자세로 현수하고,
    상기 기립 자세를 유지하면서 상기 이온원을 상기 수평 레일의 상방으로 이동시키며,
    상기 이온원을 하강시켜, 상기 하측 롤러를 상기 수평 레일에 배치하고,
    상기 이온원을 더욱 하강시켜, 상기 상측 롤러가 상기 수평 레일에 배치될 때까지 상기 하측 롤러를 상기 수평 레일 상에서 전동시키는 것을 특징으로 하는 현수 기구.
  7. 제1항에 기재된 이온원을 반송하는 시스템으로서,
    제3항에 기재된 지지대와, 제6항에 기재된 현수 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온원 반송 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 이온원을 반송하는 방법으로서,
    상기 이온원을 상기 장치 본체로부터 제거하여, 상기 기립 자세로 현수하고,
    상기 이온원을 상기 기립 자세를 유지하면서 상기 지지면의 상방으로 이동시키며,
    상기 이온원을 하강시켜, 상기 하측 롤러를 상기 지지면에 배치하고,
    상기 이온원을 더욱 하강시켜, 상기 상측 롤러가 상기 지지면에 배치될 때까지 상기 하측 롤러를 상기 지지면 상에서 전동시키는 것을 특징으로 하는 이온원 반송 방법.
  9. 이온 조사 장치의 장치 본체에 미리 정해진 부착 자세로 부착되는 이온원으로서,
    이온의 인출구가 마련된 케이스와, 상기 인출구로부터 이온을 인출하는 1개 이상의 전극과, 상기 케이스에 연결되며 상기 1개 이상의 전극을 유지하는 전극 유지 부재와, 상기 부착 자세에 있는 케이스 또는 전극 유지 부재에 발출 가능하게 부착되는 하측 롤러 및 상측 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온원.
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