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JP3024233B2 - Ion beam extraction electrode system - Google Patents
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JP3024233B2 - Ion beam extraction electrode system - Google Patents

Ion beam extraction electrode system

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JP3024233B2
JP3024233B2 JP3048666A JP4866691A JP3024233B2 JP 3024233 B2 JP3024233 B2 JP 3024233B2 JP 3048666 A JP3048666 A JP 3048666A JP 4866691 A JP4866691 A JP 4866691A JP 3024233 B2 JP3024233 B2 JP 3024233B2
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heating
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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、イオンビ−ムの引出し
輸送系において、空間電荷を緩和し、イオンビ−ムの発
散を抑制するイオンビ−ム引出し電極系装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion beam extraction electrode system device for alleviating space charge and suppressing ion beam divergence in an ion beam extraction and transport system.

【0002】[0002]

【従来の技術】正イオン源からのイオンビ−ム引出し電
極系について図面を参照して説明すると、図13は3枚
電極方式の基本構成図を示し、イオン源のプラズマ生成
室内のプラズマから、イオンは、イオン源の出口部に配
置されたプラズマ電極1、さらに引出し電極2、接地電
極3によってイオンビ−ムとして引出し、加速され、イ
オンビ−ム輸送部に導かれる。前記プラズマ電極1、引
出し電極2は図示極性の電源4及び電源5によってバイ
アス電位が印加されており、プラズマ電極電位Vp,引
出し電極電位Ve,接地電極電位Vg及び各電極間の電
位は簡単に示すと図14のようになる。図の縦軸は電
位、横軸は位置を示す。引出し電極2は接地電極3に対
して負電位にバイアスされ、これにより接地電極3の下
流側で発生した電子のイオン源側への逆流を防止する。
2. Description of the Related Art An electrode system for extracting an ion beam from a positive ion source will be described with reference to the drawings. FIG. 13 shows a basic configuration of a three-electrode system. Is extracted as an ion beam by a plasma electrode 1, an extraction electrode 2, and a ground electrode 3 arranged at the outlet of the ion source, accelerated, and guided to an ion beam transport unit. A bias potential is applied to the plasma electrode 1 and the extraction electrode 2 by a power source 4 and a power source 5 of the illustrated polarity, and the plasma electrode potential Vp, the extraction electrode potential Ve, the ground electrode potential Vg, and the potential between the respective electrodes are simply shown. It becomes like FIG. The vertical axis in the figure indicates the potential, and the horizontal axis indicates the position. The extraction electrode 2 is biased to a negative potential with respect to the ground electrode 3, thereby preventing back-flow of electrons generated downstream of the ground electrode 3 to the ion source side.

【0003】図15は4枚電極方式の基本構成図を示
し、3枚電極方式のものと比べると、プラズマ電極1、
引出し電極2及び接地電極3に加えて引出し電極2と接
地電極3との間に加速電極4が配置されている。プラズ
マ電極1には電源5及び同6の和の電位Vpが、引出し
電極2にはプラズマ電極1より電源5の電位分だけ低い
正の電位Veがそれぞれ印加されており、加速電極4に
は図示極性の電源7によって負のバイアス電位を印加
し、イオンビ−ムを引出し、加速する。各電極及び電極
間の電位は図16に示すようになる。
FIG. 15 shows a basic configuration diagram of a four-electrode system. Compared with a three-electrode system, the plasma electrodes 1 and
An acceleration electrode 4 is disposed between the extraction electrode 2 and the ground electrode 3 in addition to the extraction electrode 2 and the ground electrode 3. The sum potential Vp of the power sources 5 and 6 is applied to the plasma electrode 1, the positive potential Ve lower than the plasma electrode 1 by the potential of the power source 5 is applied to the extraction electrode 2, and the acceleration electrode 4 is shown in FIG. A negative bias potential is applied by the polar power supply 7 to extract and accelerate the ion beam. Each electrode and the potential between the electrodes are as shown in FIG.

【0004】イオン源から得られたイオンビ−ムは、上
述の引出し電極系内では静電レンズ作用によりその発散
が抑えられているが、接地電極3より下流のイオンビ−
ム輸送部では、イオンビ−ム自身の空間電荷効果によっ
てイオンビ−ムは発散しようとする傾向を示す。この傾
向は、イオンビ−ムの電流密度が大きいほど、また、輸
送部の真空度が良いほど大きい。
Although the divergence of the ion beam obtained from the ion source is suppressed by the action of the electrostatic lens in the above-mentioned extraction electrode system, the ion beam downstream of the ground electrode 3 is provided.
In the beam transport section, the ion beam tends to diverge due to the space charge effect of the ion beam itself. This tendency increases as the current density of the ion beam increases and as the degree of vacuum in the transport section increases.

【0005】そこで、上記空間電荷効果を緩和するため
に、 イオンビ−ム輸送部に、わざとビ−ム中性化付与ガス
を流入する 同輸送部に、ニュ−トラライザを挿入配置する 等の方法が採られている。
In order to reduce the space charge effect, there is a method of intentionally flowing a beam neutralizing gas into the ion beam transport section, and inserting a neutralizer into the transport section. Has been adopted.

【0006】しかしながら、上記のガス流入法は、必
然的にイオンビ−ム経路の真空度を悪化させ、イオンビ
−ムの引出部、加速部では小さい距離(ギャップ)に高
電圧が印加されているためギャップ間での放電すなわち
ブレ−クダウンを誘発し、これはまた新たな不純物イオ
ンを生じさせることになる。そして、上記のニュ−ト
ラライザの挿入法も、輸送部に電子放出用熱フィラメン
トを設けるものにあっては、熱フィラメントへのビ−ム
の衝突によるスパッタ粒子の発生、フィラメントの高熱
化による蒸発等に基づく不純物の形成、中性化される割
合がフィラメントの近傍の方が大きくなることに伴うイ
オンビ−ム・プロファイルの悪化、また、プラズマブリ
ッジ・ニュ−トラライザによるものでは、微量ではある
がセシウム等のガスを導入することに伴い、同様に、不
純物形成、イオンビ−ム・プロファイル悪化の問題を引
き起こす。
However, the above gas inflow method inevitably deteriorates the degree of vacuum in the ion beam path, and a high voltage is applied to a small distance (gap) in the extraction portion and the acceleration portion of the ion beam. It induces a discharge or breakdown between the gaps, which also creates new impurity ions. Also, in the method of inserting a neutralizer described above, in the case of providing a thermal filament for electron emission in the transport portion, generation of sputtered particles due to collision of a beam with the thermal filament, evaporation due to heating of the filament, etc. The ion beam profile is deteriorated due to the formation of impurities based on nitrogen and the ratio of neutralization becomes larger in the vicinity of the filament. Similarly, the introduction of the gas causes problems of impurity formation and deterioration of the ion beam profile.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、不純物の発
生、イオンビ−ム・プロファイルの変形を抑えて、空間
電荷を緩和し、イオンビ−ムの発散を抑制できるイオン
ビ−ム引出し電極系装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an ion beam extraction electrode system capable of suppressing generation of impurities and deformation of an ion beam profile, relaxing space charges, and suppressing ion beam divergence. The purpose is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、イオンビ−ム
引出し電極系において、熱電子放出材料で構成された接
地電極と、前記接地電極の加熱制御手段と、前記接地電
極のバイアス電位可変印加手段とを備えたことを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided an ion beam extraction electrode system, comprising: a ground electrode made of a thermionic emission material; a heating control means for the ground electrode; and a bias potential variably applied to the ground electrode. Means.

【0009】[0009]

【作用】接地電極の加熱に伴い、イオンビ−ムのもつポ
テンシャルによって引出し電極系で不可欠の同電極自体
がイオンビ−ム中性化のための電子を放出し、イオンビ
−ムは接地電極通過過程から中性化されるので、新たに
不純物を形成することなく、そして、イオンビ−ム・プ
ロファイルを変形させずにビ−ムの中性化が行われ、空
間電荷を緩和しイオンビ−ムの発散を抑制する。加熱制
御手段及びバイアス電位可変印加手段によって、接地電
極温度、同バイアス電位を制御することにより接地電極
の電子放出量を適切な値に調節できる。
With the heating of the ground electrode, the electrode itself, which is indispensable in the extraction electrode system, emits electrons for neutralizing the ion beam due to the potential of the ion beam. Since it is neutralized, the beam is neutralized without newly forming impurities and without deforming the ion beam profile, thereby alleviating the space charge and diverging the ion beam. Suppress. By controlling the ground electrode temperature and the bias potential by the heating control means and the bias potential variable applying means, the amount of electron emission from the ground electrode can be adjusted to an appropriate value.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の実施例を図1ないし図12を参照し
て説明する。図1は3枚電極方式におけるイオンビ−ム
引出し電極系の構成図を示し、イオンビ−ムは、イオン
源のプラズマ生成室から、イオン源の出口部に配置され
たプラズマ電極1、引出し電極2、そして電子放出機能
を有するように構成された接地電極3によって引出し、
加速されて、輸送される。前記プラズマ電極1及び引出
し電極2は電源4及び同5によってバイアス電位が印加
される。接地電極3は例えば加熱電流の通流により加熱
されて熱電子が放出できるように、通常の熱電子放出フ
ィラメント材料と同様の材料、タングステン、タンタ
ル、モリブデン、トリウム入りタングステン、6フッ化
ランタン等で構成され、同電極3の形状、加熱態様につ
いては後述するが、図は例えばスリット形式の電極断面
を示し、同電極3にはバイアス電位可変印加手段である
可変電圧源6によってバイアス電位が印加される。プラ
ズマ電極電位Vp,引出し電極電位Ve,接地電極電位
Vg及び各電極間の電位を図2に示す。図の縦軸は電
位、横軸は位置を示す。可変電圧源6の調節によって接
地電極3の電位を接地電位に対し任意の極性及び大きさ
に制御することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration diagram of an ion beam extraction electrode system in a three-electrode system. An ion beam is provided from a plasma generation chamber of an ion source at a plasma electrode 1, an extraction electrode 2, and an extraction electrode 2 disposed at an outlet of the ion source. And it is pulled out by the ground electrode 3 configured to have an electron emission function,
Accelerated and transported. A bias potential is applied to the plasma electrode 1 and the extraction electrode 2 by the power sources 4 and 5. The ground electrode 3 is made of, for example, a material similar to a normal thermoelectron emission filament material, tungsten, tantalum, molybdenum, tungsten containing thorium, lanthanum hexafluoride, or the like, so that it can be heated by the flow of a heating current to emit thermoelectrons. Although the shape and the heating mode of the electrode 3 will be described later, the figure shows, for example, a slit type electrode cross section, and a bias potential is applied to the electrode 3 by a variable voltage source 6 which is a bias potential variable applying means. You. FIG. 2 shows the plasma electrode potential Vp, the extraction electrode potential Ve, the ground electrode potential Vg, and the potential between the electrodes. The vertical axis in the figure indicates the potential, and the horizontal axis indicates the position. By adjusting the variable voltage source 6, the potential of the ground electrode 3 can be controlled to any polarity and magnitude with respect to the ground potential.

【0011】図3及び図4は上述の3枚電極系に加速電
極が付加された4枚電極系の構成図及び電位図を示す。
プラズマ電極1には電源5及び同6によってバイアス電
位Vpが、引出し電極2には電源6によって正のバイア
ス電位Veが印加され、加速電極4は電源7によって負
電位Vaにバイアスされる。接地電極3は上述の3枚電
極方式の場合と同様に電子放出機能を有するように構成
されたものであって、バイアス電位可変印加手段である
可変電圧源8によって図4に示すように、そのバイアス
電位Vgの極性、大きさが制御可能とされる。
FIGS. 3 and 4 show a configuration diagram and a potential diagram of a four-electrode system in which an accelerating electrode is added to the above-mentioned three-electrode system.
A bias potential Vp is applied to the plasma electrode 1 by the power sources 5 and 6, a positive bias potential Ve is applied to the extraction electrode 2 by the power source 6, and the acceleration electrode 4 is biased to a negative potential Va by the power source 7. The ground electrode 3 is configured to have an electron emission function in the same manner as in the above-described three-electrode system, and as shown in FIG. The polarity and magnitude of the bias potential Vg can be controlled.

【0012】図5ないし図12に、図1及び図3におけ
る接地電極の形状、ジュ−ル加熱の態様についての実施
例を示す。図5ないし図7は、上述の接地電極3におけ
るイオンビ−ムの通過開口部がホ−ル状のものを示し、
図5はシングルホ−ルの場合で、ホ−ル状のイオンビ−
ム通過開口9が形成された接地電極3の端部は電極保持
・端子部10を介して加熱制御手段である加熱電源11
に接続され、同電極3に電流を流すことにより同電極は
ジュ−ル加熱されて熱電子を放出する。加熱電源11を
制御することにより接地電極3の加熱電流を調節し、同
電極の加熱温度、電子放出量を調節することができる。
図6は接地電極3が複数のホ−ル状開口9を有するマル
チホ−ル形式の単一電極構造の場合を示し、同電極3は
電極保持・端子部10を介して加熱電源11に接続され
る。図7は同じくマルチホ−ル形式のものであるが、接
地電極3は電極3a,3b,3cに3分割されており、
各分割電極は電極保持・端子部10を介して電気的に直
列接続し、加熱電源11に接続される。
FIGS. 5 to 12 show embodiments of the shape of the ground electrode and the form of Joule heating in FIGS. 1 and 3. FIG. FIG. 5 to FIG. 7 show the above-mentioned ground electrode 3 in which the opening for passing the ion beam is hole-shaped.
FIG. 5 shows the case of a single hole, and a hole-like ion beam.
The end of the ground electrode 3 in which the system passage opening 9 is formed is connected to a heating power source 11 serving as heating control means via an electrode holding / terminal portion 10.
The electrodes 3 are heated by Joule heating by applying a current to the electrodes 3 to emit thermoelectrons. By controlling the heating power supply 11, the heating current of the ground electrode 3 can be adjusted, and the heating temperature and electron emission amount of the electrode can be adjusted.
FIG. 6 shows a case in which the ground electrode 3 has a multi-hole type single electrode structure having a plurality of hole-shaped openings 9, and the electrode 3 is connected to a heating power supply 11 via an electrode holding / terminal portion 10. You. FIG. 7 is also a multi-hole type, but the ground electrode 3 is divided into three electrodes 3a, 3b and 3c.
Each divided electrode is electrically connected in series via an electrode holding / terminal portion 10 and connected to a heating power supply 11.

【0013】図8ないし図11はイオンビ−ム通過開口
部9がスリット形式の場合を示し、図8は、接地電極3
が二つの棒状電極3d,3eの間にスリット、シングル
スリットを形成するように構成されており、両棒状電極
3d,3eは電極保持・端子部10で並列接続し加熱電
源11に接続される。図9は同じくシングルスリット形
式の場合であるが、二つの棒状電極3d,3eは電極保
持・端子部10により直列に接続され加熱電源11から
給電される。図10は二つのスリットを有するマルチス
リット形式の場合を示し、三つの棒状電極3d,3e,
3fは電極保持・端子部10を介して並列に接続されて
加熱電源11から給電されるものであり、図11は、同
じく二つのスリットを有するものに関し、三つの棒状電
極3dないし3fを直列に接続し加熱電源11から給電
する場合を示す。
FIGS. 8 to 11 show the case where the ion beam passage opening 9 is of a slit type, and FIG.
Are formed so as to form a slit and a single slit between the two rod-shaped electrodes 3d and 3e. The two rod-shaped electrodes 3d and 3e are connected in parallel at the electrode holding / terminal section 10 and connected to the heating power supply 11. FIG. 9 shows a case of a single slit type as well, but two rod-shaped electrodes 3 d and 3 e are connected in series by an electrode holding / terminal section 10 and supplied with power from a heating power supply 11. FIG. 10 shows a case of a multi-slit type having two slits, and three rod-shaped electrodes 3d, 3e,
3f is connected in parallel via an electrode holding / terminal unit 10 and is supplied with power from a heating power supply 11. FIG. 11 relates to a unit having two slits, and three bar-shaped electrodes 3d to 3f are connected in series. The case where the power is connected and the power is supplied from the heating power supply 11 is shown.

【0014】図12は接地電極3をメッシュ電極として
構成したものを示し、メッシュ31の両端部は電極保持
・端子部10を介して加熱電源11に接続される。以上
の実施例では接地電極をジュ−ル加熱するものについて
説明したが、レ−ザ源により接地電極のイオンビ−ム開
口部近傍をレ−ザで加熱するようにしてもよい。かかる
レ−ザ加熱によれば複雑な形状の要加熱箇所に対して、
それ以外の箇所を加熱することなく、適切に加熱を行う
ことができる。
FIG. 12 shows a structure in which the ground electrode 3 is configured as a mesh electrode. Both ends of the mesh 31 are connected to a heating power supply 11 via an electrode holding / terminal section 10. Although the above embodiment has been described with respect to the case where the ground electrode is heated by Joule, a laser source may be used to heat the vicinity of the ion beam opening of the ground electrode with a laser. According to such laser heating, for a heating required portion having a complicated shape,
Appropriate heating can be performed without heating other portions.

【0015】上述の各加熱態様において、加熱源の仕様
は、電極の材質、電極の長さ、同断面積、通電接続法、
加熱温度等に応じて決定される。
In each of the above-described heating modes, the specifications of the heating source include the material of the electrode, the length of the electrode, the same cross-sectional area, the current-carrying connection method,
It is determined according to the heating temperature and the like.

【0016】上述の実施例において、接地電極3を加熱
すると、イオンビ−ムが有するポテンシャルにより接地
電極3から熱電子が放出、引出される。引出される熱電
子量の最大値は単純な電極系のモデルにあってはリチャ
−ドソン・ダッシュマンの方程式から得ることができ
る。この最大値に達しない熱電子量の領域では、放出量
は空間電荷制限電流値で制限される。接地電極3からの
熱電子の放出、引出しに伴いイオンビ−ムは接地電極3
のビ−ム開口9の通過過程から中性化が行われる。イオ
ンビ−ムの通過に際し、接地電極3にビ−ムが衝突した
場合、不純物としてのスッパタ粒子が生ずるが、これは
接地電極3に熱電子放出機能を持たせたことによるもの
ではなく、熱電子放出機能を有しないビ−ム引出し電極
系に不可欠の接地電極にあっても生ずるものであり、熱
電子放出機能を持たせたことによる接地電極の高熱化に
伴う不純物蒸発は量的には少ないから、イオンビ−ムの
中性化は新たに不純物を形成することなく行うことがで
きる。そして、イオンビ−ムの中性化は接地電極通過過
程から行われることに伴い、中性化に際し、イオンビ−
ム・プロファイルを変形、悪化させることがない。
In the above embodiment, when the ground electrode 3 is heated, thermoelectrons are emitted and extracted from the ground electrode 3 by the potential of the ion beam. The maximum value of the extracted thermoelectron quantity can be obtained from the Richardson-Dashman equation in a simple electrode system model. In the region of the thermoelectron amount that does not reach this maximum value, the emission amount is limited by the space charge limiting current value. With the emission and extraction of thermoelectrons from the ground electrode 3, the ion beam is
Neutralization is performed from the process of passing through the beam opening 9. If the beam collides with the ground electrode 3 when passing through the ion beam, sputter particles as impurities are generated. This is not due to the ground electrode 3 having a thermoelectron emission function, but to thermionic electrons. This occurs even in the ground electrode which is indispensable to the beam extraction electrode system having no emission function, and the amount of impurity evaporation accompanying the increase in the temperature of the ground electrode due to the provision of the thermionic emission function is small. Therefore, the ion beam can be neutralized without newly forming impurities. The neutralization of the ion beam is performed from the process of passing through the ground electrode.
No deformation or deterioration of the memory profile.

【0017】イオンビ−ムの中性化が進むと、ビ−ムの
ポテンシャルが低くなっていく。このような状態でも接
地電極3、したがって接地電極3の開口部9はビ−ムに
非常に接近しているため電子は放出される(空間電荷制
限電流は距離の2乗に反比例する。)。中性化が進んだ
状態ではビ−ム上にはビ−ム・プラズマが形成されてい
る。この状態でのポテンシャルは、熱電子、イオンビ−
ムと輸送部の部材、残留ガスとの衝突によって生じた2
次電子、低速度のイオンからなるプラズマの生成と壁面
での消滅状況によって決定される。そこで、接地電極3
を適切な電位にバイアスすることにより、電子放出量を
調整することができる。ただし、エネルギが大きい電子
を放出するとビ−ム・プラズマのポテンシャルが上昇
し、発散の傾向を示すので、接地電極3の電位はビ−ム
・ポテンシャルの電位とそれほど変わらない値であるの
が望ましく、電子放出量並びに放出電子のエネルギは、
接地電極3の温度、同バイアス電位Vgを加熱電源1
1、可変電圧源6,8の制御により適切に調整すること
ができるから、イオンビ−ムの空間電荷の緩和と、ビ−
ムの発散の抑制を適切に行うことが可能となる。
As the neutralization of the ion beam progresses, the potential of the beam decreases. Even in such a state, the ground electrode 3, that is, the opening 9 of the ground electrode 3 is very close to the beam, so that electrons are emitted (the space charge limiting current is inversely proportional to the square of the distance). In the state where the neutralization has progressed, a beam plasma is formed on the beam. The potential in this state is thermionic, ion beam
Caused by the collision of
It is determined by the generation of plasma composed of secondary electrons and low-velocity ions and the extinction on the wall. Therefore, the ground electrode 3
Is biased to an appropriate potential, the amount of electron emission can be adjusted. However, when electrons with a large energy are emitted, the potential of the beam plasma rises and tends to diverge. Therefore, it is desirable that the potential of the ground electrode 3 is not so different from the potential of the beam potential. , The amount of emitted electrons and the energy of the emitted electrons are
The temperature of the ground electrode 3 and the same bias potential Vg are
1. Since it can be properly adjusted by controlling the variable voltage sources 6 and 8, the space charge of the ion beam can be reduced and the beam can be adjusted.
It is possible to appropriately suppress the divergence of the system.

【0018】なお上述の実施例は3枚及び4枚電極系の
ものについて説明したが、本発明は2枚電極系、すなわ
ち、プラズマ電極と接地電極によりイオンビ−ム引出し
電極系を構成するものに実施してもよいし、負イオン源
のイオンビ−ム引出し電極系にあっても、各電極へのバ
イアス電位の極性を変更することにより、適用、実施で
きる。
Although the above embodiment has been described with reference to a three- and four-electrode system, the present invention relates to a two-electrode system, that is, a system in which an ion beam extraction electrode system is constituted by a plasma electrode and a ground electrode. The present invention may be applied or applied to the ion beam extraction electrode system of the negative ion source by changing the polarity of the bias potential to each electrode.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、イオンビ
−ムのもつポテンシャルによって加熱された接地電極か
らビ−ム中性化のための電子が放出、引出され、この中
性化はビ−ムが接地電極の開口部通過時から実施される
ため、不純物を形成せずにビ−ムの中性化を行うことが
可能となり、ビ−ム・プロファイルを変形させずにビ−
ム全体を均一に中性化することができる。そして、接地
電極からの電子放出量及び電子のエネルギは、接地電極
の加熱温度とバイアス電位の制御によって調整できるか
ら、イオンビ−ムの空間電荷の緩和とビ−ムの発散抑制
を適切に実施することができる。
As described above, according to the present invention, electrons for beam neutralization are emitted and extracted from the ground electrode heated by the potential of the ion beam. Since the beam is formed from the time when the beam passes through the opening of the ground electrode, the beam can be neutralized without forming impurities, and the beam can be formed without deforming the beam profile.
The entire system can be uniformly neutralized. Since the amount of electrons emitted from the ground electrode and the energy of the electrons can be adjusted by controlling the heating temperature of the ground electrode and the bias potential, the relaxation of the space charge of the ion beam and the suppression of the divergence of the beam are appropriately performed. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】3枚電極系についての本発明の実施例の構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention for a three-electrode system.

【図2】3枚電極系の電位図である。FIG. 2 is a potential diagram of a three-electrode system.

【図3】4枚電極系についての本発明の実施例の構成図
である。
FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention for a four-electrode system.

【図4】4枚電極系の電位図である。FIG. 4 is a potential diagram of a four-electrode system.

【図5】シングルホ−ル接地電極の形状及び加熱接続図
である。
FIG. 5 is a diagram showing the shape and heating connection of a single-hole ground electrode.

【図6】マルチホ−ル接地電極の形状及び加熱接続図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a shape and a heating connection diagram of a multi-hole ground electrode.

【図7】マルチホ−ル接地電極の他の形状及び加熱接続
図である。
FIG. 7 is another shape and heating connection diagram of the multi-hole ground electrode.

【図8】シングルスリット接地電極の形状及び加熱接続
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a shape and a heating connection diagram of a single slit ground electrode.

【図9】シングルスリット接地電極の他の形状及び加熱
接続図である。
FIG. 9 is another shape and heating connection diagram of the single slit ground electrode.

【図10】マルチスリット接地電極の形状及び加熱接続
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a shape and a heating connection diagram of a multi-slit ground electrode.

【図11】マルチスリット接地電極の他の形状及び加熱
接続図である。
FIG. 11 is another shape and heating connection diagram of the multi-slit ground electrode.

【図12】メッシュ接地電極の形状及び加熱接続図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a shape and a heating connection diagram of a mesh ground electrode.

【図13】従来の3枚電極系の構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional three-electrode system.

【図14】従来の3枚電極系の電位図である。FIG. 14 is a potential diagram of a conventional three-electrode system.

【図15】従来の4枚電極系の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional four-electrode system.

【図16】従来の4枚電極系の電位図である。FIG. 16 is a potential diagram of a conventional four-electrode system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラズマ電極 2 引出し電極 3 熱電子放出機能を有する接地電極 4 電源 5 電源 6 可変電圧源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma electrode 2 Extraction electrode 3 Ground electrode having a thermoelectron emission function 4 Power supply 5 Power supply 6 Variable voltage source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 修一 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機株式会社内 (72)発明者 山下 貴敏 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機株式会社内 (72)発明者 松永 幸二 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−54850(JP,A) 特開 平2−239559(JP,A) 特開 平2−162638(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 27/00 - 27/26 H01J 37/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shuichi Fujiwara 47, Umezu Takaunecho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Inside (72) Inventor Takatoshi Yamashita 47, Umezu-Takaunecho, Ukyo-ku, Kyoto, Kyoto Nissin Electric Inside (72) Inventor Koji Matsunaga 47, Umezu Takaune-cho, Ukyo-ku, Kyoto-shi, Nissin Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-2-54850 (JP, A) JP-A-2-239559 (JP) , A) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-162638 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 27/00-27/26 H01J 37/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 イオン源からのイオンビ−ム引出し電極
系において、熱電子放出材料で構成された接地電極と、
前記接地電極の加熱制御手段と、前記接地電極のバイア
ス電位可変印加手段とを備えたことを特徴とするイオン
ビ−ム引出し電極系装置。
1. An electrode system for extracting an ion beam from an ion source, comprising: a ground electrode made of a thermionic emission material;
An ion beam extraction electrode system comprising: a heating control unit for the ground electrode; and a bias potential variable application unit for the ground electrode.
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