Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH05325809A - Ion source - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH05325809A - Ion source - Google Patents

Ion source

Info

Publication number
JPH05325809A
JPH05325809A JP4162102A JP16210292A JPH05325809A JP H05325809 A JPH05325809 A JP H05325809A JP 4162102 A JP4162102 A JP 4162102A JP 16210292 A JP16210292 A JP 16210292A JP H05325809 A JPH05325809 A JP H05325809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
ion source
vacuum
insulator
flange
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
JP4162102A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Tatemichi
潤一 立道
Yasunori Ando
靖典 安東
Masaaki Nukayama
正明 糠山
Eisuke Murasaka
英輔 村坂
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 JP4162102A priority Critical patent/JPH05325809A/en
Publication of JPH05325809A publication Critical patent/JPH05325809A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the cost of manufacture and to simplify a seal structure by using a plurality of struts instead of a cylindrical ceramic to connect an ion source chamber to a vacuum chamber, and by surrounding the whole ion source unit by a jacket chamber. CONSTITUTION:An accelerating electrode 1 is mounted in an ion source chamber 6, and suppressing and earthing electrodes 2, 3 are mounted in a vacuum chamber 8, to connect the chambers 6, 8 by a plurality of ceramic struts 5. The chamber 6 is insulated from an upper cover 7 by an insulator 43, and an RF power supply 41 is applied across the chamber 6 and the upper cover 7, to generate an RF discharge. The chamber 6 is coated with a jacket chamber 9, to hold a vacuum to also earth the chamber 9. Further in an upper cover 10 of the chamber 9, a stock gas introducing pipe 42 is provided to supply stock gas to the chamber 6. On the other hand, power supplies 41, 22, 24 are supplied to the electrodes through a field through 13 of the chamber 9. In this way, necessity for a large ceramic cylinder is eliminated to reduce the cost of manufacture, and a seal structure can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は組み立て保守が容易で
大型化に好適なイオン源に関する。イオン源は原料ガス
または原料蒸気を熱、放電等によって励起しこれをプラ
ズマとし電圧を掛けてイオンビ−ムとして引き出すもの
である。イオン源はイオン照射装置、イオン注入装置、
イオンエッチング装置等に用いられる。これはチャンバ
と電源、電極、フィラメントなどを備えている。チャン
バは高電圧が印加される。しかもチャンバは真空状態を
保持しなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion source which is easy to assemble and maintain and suitable for upsizing. The ion source excites the raw material gas or raw material vapor by heat, electric discharge, etc., turns this into plasma, applies a voltage, and extracts it as an ion beam. The ion source is an ion irradiation device, an ion implantation device,
It is used for ion etching equipment. It is equipped with a chamber, power supply, electrodes, filaments, etc. A high voltage is applied to the chamber. Moreover, the chamber must maintain a vacuum state.

【0002】図2は従来例に係るイオン源の断面図であ
る。チャンバの出口には3枚の引出電極系の電極板が設
けられる。これらは複数または単数のイオン引き出し用
の孔が穿孔された導体の板である。チャンバ側から加速
電極1、抑制電極2、接地電極3という。円筒形の絶縁
物4がイオン源チャンバ6と、真空チャンバ8とを連結
している。イオン源チャンバ6はプラズマを発生する空
間である。これも円筒形の壁面とこれを閉ざす上蓋7か
らなっている。上蓋7にはフィラメント12が挿通して
ある。これは陰極電位にあって通電されることによって
熱電子を発生する。
FIG. 2 is a sectional view of an ion source according to a conventional example. At the outlet of the chamber, three extraction electrode system electrode plates are provided. These are conductor plates having a plurality or single holes for extracting ions. From the chamber side, they are called acceleration electrode 1, suppression electrode 2, and ground electrode 3. A cylindrical insulator 4 connects the ion source chamber 6 and the vacuum chamber 8. The ion source chamber 6 is a space for generating plasma. This also comprises a cylindrical wall surface and an upper lid 7 for closing the wall surface. A filament 12 is inserted through the upper lid 7. It is at the cathode potential and is energized to generate thermoelectrons.

【0003】上蓋7には原料ガス入口15が設けられ
る。フィラメント12にはフィラメント電源16によっ
て電力が供給される。イオン源チャンバ6とフィラメン
ト12の間にはア−ク電源17が接続される。これによ
ってイオン源チャンバ6とフィラメント12との間にア
−ク放電が引き起こされる。イオン源チャンバ6の他端
フランジ部は絶縁物18を介して大径のフランジ19に
結合される。このフランジ19に加速電極1が固定され
る。フランジ19は前記の円筒形絶縁物4によって真空
チャンバ8の側の連結フランジ20に連結される。連結
フランジ20の内方に斜め向きに円錐支持部21があ
る。この先端に接地電極3が固定される。加速電源22
の正極は前記のア−ク電源17、フィラメント電源16
の一方の極に接続される。加速電源22の正極はさらに
はフランジ19及び加速電極1に接続されこれを高電圧
に維持する。
The upper lid 7 is provided with a raw material gas inlet 15. Electric power is supplied to the filament 12 by a filament power supply 16. An arc power supply 17 is connected between the ion source chamber 6 and the filament 12. This causes an arc discharge between the ion source chamber 6 and the filament 12. The other end flange portion of the ion source chamber 6 is joined to a large-diameter flange 19 via an insulator 18. The acceleration electrode 1 is fixed to the flange 19. The flange 19 is connected to the connecting flange 20 on the side of the vacuum chamber 8 by the aforementioned cylindrical insulator 4. A conical support portion 21 is provided inwardly of the connection flange 20 in an oblique direction. The ground electrode 3 is fixed to this tip. Acceleration power supply 22
The positive electrode is the arc power source 17 and the filament power source 16 described above.
Connected to one pole. The positive electrode of the accelerating power supply 22 is further connected to the flange 19 and the accelerating electrode 1 to maintain it at a high voltage.

【0004】前記の円錐支持部21の先には絶縁物23
を介して抑制電極2が取り付けられる。抑制電極2は抑
制電源24によって負電圧が印加される。これは試料か
ら放出された二次電子がイオン源に入るのを防ぐもので
ある。イオン源チャンバ6や真空チャンバ8は高真空に
保持しなければならないので部材の接続箇所にはOリン
グなどの気密部材が設けられる。上蓋7とイオン源チャ
ンバ6のフランジの間にはOリング30が介装される。
イオン源チャンバ6の他のフランジ部と絶縁物18の間
にはOリング31がある。絶縁物18とフランジ19と
の間にはOリング32が設けられる。円筒形の絶縁物4
と、フランジ19及び連結フランジ20の間にはOリン
グ33、34がある。また連結フランジ20と真空チャ
ンバ8の間にもOリング35がある。
An insulator 23 is provided at the tip of the conical support portion 21.
The suppression electrode 2 is attached via. A negative voltage is applied to the suppression electrode 2 by the suppression power supply 24. This prevents secondary electrons emitted from the sample from entering the ion source. Since the ion source chamber 6 and the vacuum chamber 8 must be maintained in a high vacuum, an airtight member such as an O-ring is provided at the connecting point of the members. An O-ring 30 is provided between the upper lid 7 and the flange of the ion source chamber 6.
An O-ring 31 is provided between the other flange portion of the ion source chamber 6 and the insulator 18. An O-ring 32 is provided between the insulator 18 and the flange 19. Cylindrical insulator 4
And O-rings 33, 34 between the flange 19 and the connecting flange 20. There is also an O-ring 35 between the connecting flange 20 and the vacuum chamber 8.

【0005】真空チャンバはイオンビ−ムを照射すべき
試料等が保持されている。このような構造において、フ
ィラメント12とイオン源チャンバ6の間にア−ク放電
が起きる。原料ガスはこれによって励起されてプラズマ
となる。これが加速電極1、抑制電極2、接地電極3の
孔を通過してイオンビ−ムとして引き出される。引き出
されたイオンビ−ムはさまざまの用途に用いられる。
The vacuum chamber holds a sample or the like to be irradiated with the ion beam. In such a structure, an arc discharge occurs between the filament 12 and the ion source chamber 6. The raw material gas is excited by this to become plasma. This passes through the holes of the acceleration electrode 1, the suppression electrode 2, and the ground electrode 3 and is extracted as an ion beam. The extracted ion beam is used for various purposes.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図2のイオン源は通常
よく用いられるものである。しかしこれは幾つかの難点
がある。 ひとつは気密部が多くて多数の気密部材を必要とする
ということである。この例でも多数のOリング30〜3
5が用いられている。多くの気密部で真空漏れが起こる
確率が高い。イオン源チャンバ6も真空チャンバ8も内
部がいずれも高真空である。ところがこれらのチャンバ
の外側は直ぐに大気であるからである。これが第1の難
点である。
The ion source of FIG. 2 is commonly used. However, this has some drawbacks. One is that there are many airtight parts and many airtight members are required. Also in this example, a large number of O-rings 30 to 3
5 is used. There is a high probability that vacuum leakage will occur in many airtight parts. Both the ion source chamber 6 and the vacuum chamber 8 have a high vacuum inside. However, the outside of these chambers is immediately atmospheric. This is the first difficulty.

【0007】装置が小型であれば良いのであるが、大
型化しようとすると中間の絶縁物4を作るのが難しくな
る。イオン源チャンバ6と真空チャンバ8を絶縁する絶
縁物4は円筒形でしかも直径が大きく高さもかなりのも
のである。これは例えばセラミックである。材料を型に
入れ成形して炉の中で加熱して作る。焼き物である。こ
れだけの大きさのものを初めから作らなくてはいけな
い。イオン源の全体が大きくなれば円筒形絶縁物の寸法
も大きくなる。するとこれを成形用の型や焼くための炉
も大きくなくてはならない。またセラミックは焼くこと
により体積が70〜80%に減少する。この減少が必ず
しも空間的に均一でない。ために焼く前に成形する型の
設計が難しい。また焼き物としての歩留りも低い。しか
も絶縁物4は電気的な絶縁の他に気密性を保持するため
の部材でもある。すると端面の平坦度が高精度でなけれ
ばならない。焼結と後加工が極めて難しくなる。大型の
絶縁物がたとえできたとしても大層高価なものになって
しまう。これは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂によ
って形成しても、略同様の傾向である。
It suffices if the device is small, but if the device is to be made larger, it becomes difficult to make the intermediate insulator 4. The insulator 4 that insulates the ion source chamber 6 and the vacuum chamber 8 is cylindrical, has a large diameter, and has a considerable height. This is, for example, ceramic. It is made by putting the material in a mold, molding it, and heating it in a furnace. It is a pottery. We have to make something of this size from the beginning. The larger the ion source, the larger the size of the cylindrical insulator. Then, a mold for molding this and a furnace for baking must be large. Further, the volume of ceramic is reduced to 70 to 80% by baking. This reduction is not necessarily spatially uniform. Because of this, it is difficult to design the mold to be molded before baking. Moreover, the yield as a pottery is low. Moreover, the insulator 4 is a member for maintaining airtightness in addition to electrical insulation. Then, the flatness of the end face must be highly accurate. Sintering and post-processing become extremely difficult. Even if a large-sized insulator is made, it will be very expensive. This has a similar tendency even if it is formed of a thermosetting resin such as an epoxy resin.

【0008】大型のイオン源になるとこのような構造
では組み立て難い。気密部が多く組み立てに細心の注意
を払わなければならないからである。また保守点検の手
数もかかりメンテナンス性が劣る。
A large ion source is difficult to assemble with such a structure. This is because there are many airtight parts and it is necessary to pay close attention to assembly. In addition, maintenance work is troublesome, and maintainability is poor.

【0009】イオン源チャンバは高電圧が掛かってい
るし途中のフランジ19も加速電圧が掛かっている。こ
れと接地電位にある真空チャンバ8の部分は電圧の差が
大きいので両者の間に広い絶縁距離を取らなくてはなら
ない。すると軸方向に嵩たかいものになる。
A high voltage is applied to the ion source chamber and an accelerating voltage is also applied to the flange 19 in the middle. Since there is a large voltage difference between this and the portion of the vacuum chamber 8 that is at the ground potential, a wide insulation distance must be provided between the two. Then it becomes bulky in the axial direction.

【0010】高圧部が外部に露出しており危険であ
る。このような難点を解決し、より大型のものにして
も,製作組み立て容易で、より安価安全なイオン源を提
供することが本発明の目的である。
The high-voltage part is exposed to the outside, which is dangerous. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve these problems and provide an ion source that is easy to manufacture and assemble, and is cheaper and safer even if it is larger.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のイオン源は、チ
ャンバ間を隔てるべき絶縁物を円筒形としない。この円
筒形の絶縁物の代わりに複数の支柱を用いる。支柱によ
ってイオン源チャンバと真空チャンバを連結する。支柱
を複数本立てるだけでは真空を維持できない。そこでイ
オン源チャンバや絶縁物の全体をさらに大きい外套チャ
ンバでこれらを囲むようにする。外套チャンバが真空を
保持する。イオン源チャンバは最早外部に露出しない。
このためにイオン源チャンバや絶縁物、フランジを接続
する部分に最早気密部材を必要としない。
SUMMARY OF THE INVENTION The ion source of the present invention does not have a cylindrical cylindrical insulator to separate the chambers. Multiple columns are used instead of this cylindrical insulator. The column connects the ion source chamber and the vacuum chamber. The vacuum cannot be maintained only by erecting multiple columns. Therefore, the entire ion source chamber and insulator are surrounded by a larger envelope chamber. The mantle chamber holds the vacuum. The ion source chamber is no longer exposed to the outside.
This no longer requires an airtight member in the part connecting the ion source chamber, the insulator and the flange.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、外套チャンバによってイオン源の
全体を覆い、外套チャンバにより真空を維持するように
している。このためにイオン源チャンバと真空チャンバ
を繋ぐ部分に気密保持できる円筒形の絶縁物を必要とし
ない。かわりに複数の小さい支柱を立てれば良い。寸法
の大きい円筒形セラミックを作るのは極めて難しい。し
かし支柱であればこれを作るのは極めて容易である。セ
ラミック材料の量が少ない。小さいものであるから成形
も簡単である。これを焼くための炉も小さくても良い。
単純な形状でありしかも小さいので焼くことによる減量
も僅かであり計算できる。歩留りが高い。
In the present invention, the outer chamber covers the entire ion source, and the outer chamber maintains the vacuum. Therefore, a cylindrical insulator that can keep airtight is not required in the portion connecting the ion source chamber and the vacuum chamber. Instead, you can set up multiple small stanchions. It is extremely difficult to make a large-sized cylindrical ceramic. However, if it is a pillar, it is extremely easy to make this. The amount of ceramic material is small. Since it is small, molding is easy. The furnace for baking this may also be small.
Since it has a simple shape and is small, the weight loss due to baking is also small and can be calculated. The yield is high.

【0013】寸法にもよるが、図2に示すような大径の
セラミック円筒の絶縁物を作るにはひとつで数百万円か
かる。大型であるから炉も大きくなくてはならないし材
料費もかさみ歩留りも悪いからである。この円筒の長さ
をL、外径をD2 、内径をD1 とする。本発明ではこれ
を複数の支柱で置き換えようとするのであるから、支柱
の直径dは(D2 −D1 )程度である。長さはLであっ
て良い。d<<D1 、D2 であるから製造が容易なのは
当然である。これも寸法によるが4本または8本使った
ところで絶縁物のコストは極めて安くなる。
Although it depends on the size, it costs several million yen to make an insulator of a large-diameter ceramic cylinder as shown in FIG. Because it is large, the furnace must be large, material costs are high, and yield is low. The length of this cylinder is L, the outer diameter is D 2 , and the inner diameter is D 1 . Since the present invention intends to replace this with a plurality of columns, the column diameter d is about (D 2 −D 1 ). The length may be L. Since d << D 1 and D 2, it is natural that the manufacturing is easy. This also depends on the size, but the cost of the insulator becomes extremely low when four or eight are used.

【0014】支柱では真空を維持できないからイオン源
チャンバの全体を外套チャンバによって囲む。これによ
って真空を維持する。真空シ−ル部の箇所が減るのでリ
−クの惧れが少ない。また組み立てや保守点検が容易に
なる。又全体を外套チャンバによって囲むから、高電圧
部が露出しない。ために安全性も向上する。
Since the column cannot maintain a vacuum, the entire ion source chamber is surrounded by the mantle chamber. This maintains the vacuum. Since the number of vacuum seal parts is reduced, there is less chance of leak. It also facilitates assembly and maintenance. Further, since the whole is surrounded by the mantle chamber, the high voltage portion is not exposed. Therefore, safety is also improved.

【0015】[0015]

【実施例】図1によって本発明の実施例を説明する。イ
オン源の電極は従来のものと同様である。初めに加速電
極1、次に抑制電極2、最後に接地電極3が設けられ
る。イオン源をなす容器は円筒形のイオン源チャンバ6
と上蓋7である。イオン源の前方に試料を設置すべき空
間である真空チャンバ8がある。この例では加速電極1
はイオン源チャンバ6の方に取り付けられ、その他の電
極2、3は真空チャンバの方に取り付けられている。イ
オン源チャンバ6と真空チャンバ8の上のフランジ20
を結合するものは複数のセラミック支柱5である。図3
は支柱部分の横断面図を示す。図4は従来の(図2に示
す)円筒形の絶縁物の部分の横断面図である。両者を比
較すれば円筒絶縁物に比べて支柱の小さいことが良く分
かる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electrode of the ion source is the same as the conventional one. The acceleration electrode 1 is provided first, then the suppression electrode 2, and finally the ground electrode 3. The container forming the ion source is a cylindrical ion source chamber 6
And the upper lid 7. In front of the ion source is a vacuum chamber 8 which is a space where a sample should be placed. In this example, the acceleration electrode 1
Is attached to the ion source chamber 6, and the other electrodes 2 and 3 are attached to the vacuum chamber. Flange 20 on top of ion source chamber 6 and vacuum chamber 8
A plurality of ceramic pillars 5 are connected to each other. Figure 3
Shows a cross-sectional view of the column part. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional cylindrical insulator portion (shown in FIG. 2). Comparing the two, it is clear that the pillar is smaller than the cylindrical insulator.

【0016】支柱5の一端はイオン源チャンバ6のフラ
ンジ19に結合する。支柱5の他端は真空チャンバ8側
のフランジ20に固結される。フランジ20のイオン源
側の面には円錐支持部21がありこの先端には抑制電極
2と、加速電極1が取り付けられる。これは図2に示し
たものと同様である。但しこれはフィラメントを使うイ
オン源ではなく、高周波放電を利用してプラズマを生成
する例である。本発明はどのような放電励起機構を持つ
イオン源にも適用できる。
One end of the column 5 is connected to the flange 19 of the ion source chamber 6. The other end of the column 5 is fixed to the flange 20 on the vacuum chamber 8 side. A conical support portion 21 is provided on the surface of the flange 20 on the ion source side, and the suppression electrode 2 and the acceleration electrode 1 are attached to the tip thereof. This is similar to that shown in FIG. However, this is an example of generating plasma using high-frequency discharge instead of an ion source using a filament. The present invention can be applied to an ion source having any discharge excitation mechanism.

【0017】イオン源チャンバ6と上蓋7との間にRF
電源41が接続されこれによってRF放電が引き起こさ
れる。チャンバ6と上蓋7とは絶縁物43によって絶縁
される。本発明の最も特徴的な構造物は大きくイオン源
チャンバを覆う外套チャンバ9である。これが内部の真
空を維持している。外套チャンバ9の蓋10を貫いて原
料ガス導入管42が設けられる。これはさらに内部の上
蓋7を貫いてイオン源チャンバ6の内部に原料ガスを供
給できる。外套チャンバ9の側方の一箇所には大きい開
口44とこれの外縁をなすフランジ45がある。このフ
ランジ45には、円板状のフィ−ドスル−13が取り付
けられる。これは外部の電源から、内部の電極に電流を
流すためのものである。RF電源41、加速電源22、
抑制電源24からの電線がフィ−ドスル−13をとおし
て内部の電極に接続される。
RF between the ion source chamber 6 and the upper lid 7
A power supply 41 is connected, which causes an RF discharge. The chamber 6 and the upper lid 7 are insulated by the insulator 43. The most characteristic structure of the present invention is the mantle chamber 9 which largely covers the ion source chamber. This maintains the internal vacuum. A raw material gas introduction pipe 42 is provided through the lid 10 of the outer chamber 9. This can further supply the source gas into the ion source chamber 6 through the inner upper lid 7. A large opening 44 and a flange 45 forming an outer edge of the large opening 44 are provided at one side of the outer jacket chamber 9. A disc-shaped feedthrough 13 is attached to the flange 45. This is for passing a current from an external power supply to the internal electrodes. RF power supply 41, acceleration power supply 22,
An electric wire from the suppression power source 24 is connected to an internal electrode through the feedthrough-13.

【0018】蓋10は外套チャンバ9の胴部にOリング
51を介して装着される。また外套チャンバ9とフラン
ジ20との間にもOリング52が設けられる。さらにフ
ランジ20と真空チャンバ8の間にもOリング53があ
る。前記開口44に取り付けたフィ−ドスル−13とフ
ランジ45の間にもOリング54が設けられる。外套チ
ャンバ9は接地電位とする。高圧部が外部に露出しな
い。外套チャンバ9とその蓋10及び真空チャンバ8等
の外部に露出した部分は全て接地電位である。極めて安
全である。また外套チャンバ9と内部のイオン源チャン
バ6との間には高い電圧が掛かっている。しかしここは
真空であり窒素など低圧の気体が存在するだけであるか
ら絶縁耐圧が大気中よりも高い。
The lid 10 is attached to the body of the outer chamber 9 via an O-ring 51. An O-ring 52 is also provided between the outer chamber 9 and the flange 20. There is also an O-ring 53 between the flange 20 and the vacuum chamber 8. An O-ring 54 is also provided between the feedthrough 13 attached to the opening 44 and the flange 45. The outer chamber 9 has a ground potential. The high voltage part is not exposed to the outside. The outer chamber 9, the lid 10 thereof, the vacuum chamber 8 and other exposed portions are all at the ground potential. It is extremely safe. A high voltage is applied between the outer chamber 9 and the ion source chamber 6 inside. However, since this is a vacuum and only low-pressure gas such as nitrogen is present, the dielectric strength is higher than that in the atmosphere.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明のイオン源は従来のイオン源とは
違い高圧で真空であるべきチャンバを全て外套チャンバ
によって覆ってしまっている。シ−ルすべき箇所が少な
くなり真空漏れの可能性が少なくなる。また内部のイオ
ン源チャンバは気密保持の必要が無くOリングなどを付
ける必要がない。気密保持して結合すべき箇所が減る。
ために組み立てや分解は極めて容易になる。
In contrast to the conventional ion source, the ion source of the present invention covers the chamber, which should be at high pressure and vacuum, with the mantle chamber. There are fewer places to seal and the possibility of vacuum leaks is reduced. Further, it is not necessary to keep the internal ion source chamber airtight, and it is not necessary to attach an O ring or the like. The number of places to be kept airtight and connected is reduced.
This makes assembly and disassembly extremely easy.

【0020】特筆すべきことは、円筒形の絶縁物が不要
になるということである。外套チャンバがイオン源チャ
ンバを囲むので、絶縁物に真空を維持するという機能が
課されない。ために複数の小さい支柱でこれを置き換え
ることがきる。セラミックで絶縁物を作るが、大きい円
筒形状のものを製作するためには炉自体を大きくしなけ
ればならない。また焼くことによって不均等に減量する
ので形状が初期のものから異なってくる。面精度を高め
るため研磨しなければならない。材料費、設備費が嵩む
し歩留りも悪いから寸法の大きい円筒形状の絶縁物は極
めて高額のものになる。しかし本発明では複数の小径の
支柱を用いれば良い。材料費は少なく製造は容易で歩留
りも高いので絶縁物の価額が著しく低減する。この利点
は大きいイオン源を作ろうとする時に特に顕著なものと
なる。
It should be noted that the cylindrical insulator is unnecessary. Since the mantle chamber surrounds the ion source chamber, no function of maintaining a vacuum on the insulator is imposed. You can replace this with multiple smaller stanchions. Insulators are made of ceramics, but the furnace itself must be made large in order to make large cylindrical ones. Moreover, since the weight is unevenly reduced by baking, the shape differs from the initial shape. It must be polished to improve surface accuracy. Since the material cost and the equipment cost are high and the yield is low, the cylindrical insulator having a large size becomes extremely expensive. However, in the present invention, a plurality of small-diameter columns may be used. Since the material cost is low, the manufacturing is easy, and the yield is high, the price of the insulator is significantly reduced. This advantage is especially noticeable when trying to make a large ion source.

【0021】また外套チャンバで一括してイオン源チャ
ンバを囲むので、シ−ル構造が単純化される。当然真空
漏れの可能性も少なくなる。信頼性の高いイオン源装置
となる。また外部に高電圧部が露出しない。露出した部
分は全て接地電位である。ために極めて安全性が高いと
共に、この種装置のコンパクト化を図ることができる。
大型のイオン源を設計製造しようとする場合本発明のイ
オン源が最適である。
Further, since the ion source chamber is collectively surrounded by the mantle chamber, the seal structure is simplified. Naturally, the possibility of vacuum leakage is reduced. It becomes a highly reliable ion source device. Also, the high voltage part is not exposed to the outside. All exposed parts are at ground potential. Therefore, the safety is extremely high, and the device of this type can be made compact.
The ion source of the present invention is most suitable for designing and manufacturing a large ion source.

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

【図1】本発明の実施例に係るイオン源の縦断面図。FIG. 1 is a vertical sectional view of an ion source according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例によるイオン源の縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of an ion source according to a conventional example.

【図3】図1のイオン源の絶縁物の部分の横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an insulator portion of the ion source of FIG.

【図4】図2のイオン源の絶縁物の部分の横断面図。4 is a cross-sectional view of an insulator portion of the ion source of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加速電極 2 抑制電極 3 接地電極 4 円筒状絶縁物 5 絶縁支柱 6 イオン源チャンバ 7 上蓋 8 真空チャンバ 9 外套チャンバ 10 蓋 12 フィラメント 13 フィ−ドスル− 14 抜き穴 15 原料ガス入口 16 フィラメント電源 17 ア−ク電源 18 絶縁物 19 フランジ 20 フランジ 22 加速電源 23 絶縁物 24 抑制電源 1 Acceleration Electrode 2 Suppression Electrode 3 Grounding Electrode 4 Cylindrical Insulator 5 Insulating Strut 6 Ion Source Chamber 7 Top Lid 8 Vacuum Chamber 9 Outer Chamber 10 Lid 12 Filament 13 Feedthrough 14 Vent Hole 15 Raw Material Gas Inlet 16 Filament Power Supply 17 a -Power supply 18 Insulator 19 Flange 20 Flange 22 Acceleration power supply 23 Insulator 24 Suppression power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村坂 英輔 京都市右京区梅津高畝町47番地日新電機株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Eisuke Murasaka 47 Umezu Takaunecho, Ukyo-ku, Kyoto Nissin Electric Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に原料ガスを導入しこれを放電によ
って励起しプラズマとする空間であるイオン源チャンバ
と、イオン源チャンバの出口に設けられイオンビ−ムを
引き出すための引出電極系と、引き出されたイオンビ−
ムを試料の処理に用いるための真空チャンバと、イオン
源チャンバと真空チャンバを絶縁しつつ連結するための
複数本の絶縁支柱と、イオン源チャンバを囲み真空チャ
ンバに固結され、内部を真空に引くことのできる外套チ
ャンバよりなり、イオン源チャンバおよび引出電極系に
は高電圧が印加されるが、外套チャンバは接地されてい
ることを特徴とするイオン源。
1. An ion source chamber, which is a space for introducing a source gas into the interior thereof and exciting it by discharge to generate plasma, an extraction electrode system provided at the outlet of the ion source chamber for extracting an ion beam, and an extraction electrode system. Ion Bee
Vacuum chamber to use the sample for sample processing, a plurality of insulating columns for insulatingly connecting the ion source chamber and the vacuum chamber, and a vacuum chamber that surrounds the ion source chamber and is vacuumed inside. An ion source comprising a mantle chamber that can be pulled, and a high voltage is applied to the ion source chamber and the extraction electrode system, but the mantle chamber is grounded.
JP4162102A 1992-05-27 1992-05-27 Ion source Pending JPH05325809A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4162102A JPH05325809A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Ion source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4162102A JPH05325809A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Ion source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05325809A true JPH05325809A (en) 1993-12-10

Family

ID=15748095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4162102A Pending JPH05325809A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Ion source

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05325809A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010531529A (en) * 2007-06-25 2010-09-24 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド High-pressure insulator to prevent instability in ion implanter due to triple junction breakdown

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010531529A (en) * 2007-06-25 2010-09-24 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド High-pressure insulator to prevent instability in ion implanter due to triple junction breakdown
KR101446187B1 (en) * 2007-06-25 2014-10-01 베리안 세미콘덕터 이큅먼트 어소시에이츠, 인크. High voltage insulator for preventing instability in an ion implanter due to triple junction breakdown

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3414398B2 (en) Ion beam gun
US10090134B2 (en) Plasma reactor with inductive excitation of plasma and efficient removal of heat from the excitation coil
EP0523699B1 (en) Charged particle beam apparatus, ionpump and method of pumping
US5032205A (en) Plasma etching apparatus with surface magnetic fields
JP2959508B2 (en) Plasma generator
US20040104683A1 (en) Negative ion source with external RF antenna
CN109786205B (en) Electron cyclotron resonance ion source
HK1008110B (en) Radio-frequency ion source
US6975072B2 (en) Ion source with external RF antenna
CA1066425A (en) Continuous ionization injector for low pressure gas discharge device
CN112582247A (en) Small vacuum device and method for trapping ions
JPH05325809A (en) Ion source
US3448315A (en) Ion gun improvements for operation in the micron pressure range and utilizing a diffuse discharge
JPH0689681A (en) Ion source
US6841942B2 (en) Plasma source with reliable ignition
JPH0689689A (en) Ion irradiation device
RU2749668C1 (en) Ion source
EP3965139B1 (en) Apparatus, system and method for sustaining inductively coupled plasma
JPS5740845A (en) Ion beam generator
JP2801096B2 (en) Ion source
JP3300497B2 (en) Gyrotron device
JP3167207B2 (en) Ion accelerator
US3368100A (en) Vacuum pump having a radially segmented, annular anode
JPH06251738A (en) High frequency ion source
JPH0575950U (en) Ion source