JP3079869B2 - Ion source - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主に高エネルギーイオ
ン注入装置に用いられ、多価イオンをより多く生成する
ようにしたイオン源に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion source mainly used in a high energy ion implanter for generating more multiply charged ions.
【０００２】[0002]
【従来の技術】イオン注入装置においては、近年、イオ
ン注入対象物の浅い位置のみならずかなり深い位置に不
純物を注入する要求も高まっており、これに応じて高エ
ネルギーイオン注入装置の開発が進められている。高エ
ネルギーイオン注入装置における加速器としては、高周
波型や静電型などがある。2. Description of the Related Art In an ion implantation apparatus, in recent years, there has been an increasing demand for implanting impurities not only at a shallow position but also at a considerably deep position of an ion implantation target. Have been. Accelerators in a high energy ion implanter include a high frequency type and an electrostatic type.
【０００３】例えば、静電型の加速器では、１ＭＶとい
った高電圧の印加が必要となるため、加速電源などが大
型にならざるを得ず、加速器の大型化、ひいてはイオン
注入装置の大型化や高価格化を招くという問題点を有し
ている。このため、電源等の装置を大型化せずに、高エ
ネルギーイオン注入装置を構成することが望まれてい
る。For example, in the case of an electrostatic accelerator, a high voltage such as 1 MV needs to be applied, so that the acceleration power supply and the like must be large, and the accelerator and the ion implanter, in turn, need to be large. There is a problem that the price is increased. Therefore, it is desired to configure a high-energy ion implantation apparatus without increasing the size of a device such as a power supply.
【０００４】このような要望に対し、例えば、多価イオ
ンを利用することが考えられる。イオン価数が多くなれ
ば、それに応じて加速エネルギーが小さくてすむ。例え
ば、加速エネルギーは、２価のイオンであれば１価イオ
ンの１／２でよく、３価のイオンであれば１価イオンの
１／３でよい。換言すれば、多価イオンを静電加速する
ことにより、１価イオンに対し、その価数倍のエネルギ
ーを有するイオンビームを得ることができる。[0004] In response to such demands, for example, it is conceivable to use multiply-charged ions. The higher the ion valence, the smaller the acceleration energy. For example, the acceleration energy may be 1/2 of a monovalent ion for a divalent ion, or 1/3 of a monovalent ion for a trivalent ion. In other words, by electrostatically accelerating the multiply charged ions, it is possible to obtain an ion beam having valence times the energy of monovalent ions.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】多価イオンを得るに
は、イオン源で発生する多価イオンを利用することが考
えられる。例えば、フリーマンイオン源では、Ｐ++やＡ
ｓ++をＰ+ やＡｓ+ に対して比較的高率（〜１０％）で
発生させることができる。しかしながら、Ｐ+++ やＢ++
は、Ｐ+ やＢ+ に対して１〜２％の収率でしか得ること
ができない。In order to obtain polyvalent ions, it is conceivable to utilize polyvalent ions generated in an ion source. For example, in a Freeman ion source, P ++ or A
s ++ can be generated at a relatively high rate (〜１０10%) with respect to P + and As + . However, P +++ and B ++
Can be obtained only in a yield of 1 to 2% based on P + or B + .
【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、多価イオンを高収率で得ることができる小
型のイオン源を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a small ion source capable of obtaining polyvalent ions in high yield.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係るイオン源
は、気体放電を生じさせてプラズマを生成する第１放電
室および第２放電室を備えるアークチャンバと、上記第
１放電室内に設けられて電子を放出する陰極と、上記第
１放電室と上記第２放電室との間に設けられ、上記両放
電室を連通させる開口部を有するとともに、中央部が上
記第２放電室側に迫り出したノズル状に形成され、上記
陰極より高電位に保たれる中間電極と、上記第２放電室
に設けられて上記陰極および中間電極より高電位に保た
れる陽極と、上記第２放電室において上記陰極および中
間電極の開口部と対向して設けられ、上記中間電極と同
電位に保たれる反射電極と、上記両放電室を収容して内
部が真空に保たれる真空チャンバと、上記陰極および反
射電極を通過する方向に沿って磁場を与える１対の磁極
とを備えていることを特徴としている。An ion source according to the present invention is provided in an arc chamber having a first discharge chamber and a second discharge chamber for generating a plasma by generating a gas discharge, and in the first discharge chamber. A cathode that emits electrons through the first discharge chamber and an opening portion that is provided between the first discharge chamber and the second discharge chamber to allow the two discharge chambers to communicate with each other; An intermediate electrode formed in a protruding nozzle shape and maintained at a higher potential than the cathode; an anode provided in the second discharge chamber and maintained at a higher potential than the cathode and the intermediate electrode; A reflective electrode provided opposite to the opening of the cathode and the intermediate electrode, and maintained at the same potential as the intermediate electrode, a vacuum chamber containing the two discharge chambers and maintaining a vacuum inside, Passing through the cathode and reflective electrode It is characterized by comprising a pair of magnetic poles that provide a magnetic field along.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の構成では、フィラメントと中間電極と
の電位差により気体放電（アーク放電）が生じ、第１放
電室内のガスがプラズマ状態に変化する。このプラズマ
中の電子は、中間電極の開口部から第２放電室に導かれ
る。第２放電室では、中間電極と陽極との電位差により
プラズマ電子にエネルギーが与えられ、このプラズマ電
子が電離に利用される。According to the structure of the present invention, a gas discharge (arc discharge) occurs due to a potential difference between the filament and the intermediate electrode, and the gas in the first discharge chamber changes to a plasma state. The electrons in this plasma are guided from the opening of the intermediate electrode to the second discharge chamber. In the second discharge chamber, energy is given to plasma electrons by a potential difference between the intermediate electrode and the anode, and the plasma electrons are used for ionization.
【０００９】中間電極の開口部と反射電極とが対向して
設けられているので、電子は、中間電極と同電位に保た
れている反射電極と中間電極との間で往復移動しながら
磁極により与えられた磁場により旋回運動する。このよ
うな運動により、第２放電室における電子の実効飛行距
離が長くなり、電子の閉じ込めが強められる。それゆ
え、この電子が電離に利用されると、電離が促されて多
くの多価イオンが発生する。Since the opening of the intermediate electrode and the reflective electrode are provided to face each other, electrons are reciprocated between the reflective electrode and the intermediate electrode, which are maintained at the same potential as the intermediate electrode, by the magnetic pole. Orbital motion by the applied magnetic field. Such movement increases the effective flight distance of the electrons in the second discharge chamber and enhances the confinement of the electrons. Therefore, when these electrons are used for ionization, ionization is promoted and many multiply-charged ions are generated.
【００１０】[0010]
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図４に
基づいて説明すれば、以下の通りである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１１】本実施例に係るイオン源は、図３および図
４に示すように、真空容器としての真空チャンバ１を備
えている。この真空チャンバ１内には、アークチャンバ
２と、引出電極や接地電極等からなる引出電極系３と、
磁極５・５とが設けられている。アークチャンバ２は、
図示しないが、真空チャンバ１に対し絶縁して支持され
ている。また、アークチャンバ２と引出電極系３との間
には、引出電圧が印加されている。The ion source according to the present embodiment includes a vacuum chamber 1 as a vacuum container as shown in FIGS. In the vacuum chamber 1, an arc chamber 2, an extraction electrode system 3 including an extraction electrode, a ground electrode, and the like,
Magnetic poles 5 are provided. The arc chamber 2
Although not shown, it is supported insulated from the vacuum chamber 1. An extraction voltage is applied between the arc chamber 2 and the extraction electrode system 3.
【００１２】真空チャンバ１内の開口部１ａ付近には、
引出電極系３が取り付けられている。そしてこの引出電
極系３よりやや奥にアークチャンバ２が配されている。
アークチャンバ２は、引出電極系３側の側面に引出スリ
ット４を有している。この引出スリット４は、イオンを
引き出すための開口であり、長方形状をなして内側から
外側にかけて広がるように形成されている。したがっ
て、この引出スリット４から引き出されたイオンは、引
出電極系３により図中の矢印Ｉ方向に引き出される。In the vicinity of the opening 1a in the vacuum chamber 1,
An extraction electrode system 3 is attached. The arc chamber 2 is disposed slightly behind the extraction electrode system 3.
The arc chamber 2 has an extraction slit 4 on a side surface on the extraction electrode system 3 side. The extraction slit 4 is an opening for extracting ions, and is formed so as to have a rectangular shape and extend from the inside to the outside. Therefore, the ions extracted from the extraction slit 4 are extracted by the extraction electrode system 3 in the direction of arrow I in the drawing.
【００１３】一方、磁極５・５は、真空チャンバ１の膨
出して形成された隔壁を貫通し、かつ、その先端が真空
チャンバ１内においてアークチャンバ２に近接するよう
に固定されている。磁極５・５は、図示しないコイルが
巻回されており、アークチャンバ２内の磁界強度が３０
０〜１５００Ｇとなるように、図中の矢印Ｂ方向の磁界
をアークチャンバ２に印加するようになっている。On the other hand, the magnetic poles 5 are fixed so that they penetrate the bulging partition wall of the vacuum chamber 1 and have their tips close to the arc chamber 2 in the vacuum chamber 1. Each of the magnetic poles 5.5 has a coil (not shown) wound thereon and has a magnetic field intensity of 30 in the arc chamber 2.
A magnetic field in the direction of arrow B in the figure is applied to the arc chamber 2 so as to be 0 to 1500 G.
【００１４】図１および図２に示すように、アークチャ
ンバ２は、中間電極６により隔てられる第１放電室７と
第２放電室８とを有している。中間電極６は、中央部が
第２放電室８側に迫り出してノズル状に形成されたノズ
ル口６ａを有している。また、この中間電極６は、duoP
IGatron 構成における中間電極のような磁極にはなって
おらず、非磁性材料により構成されている。これは、ア
ークチャンバ２内の温度が１０００℃以上になることか
ら、磁場コイルをアークチャンバ２に巻き付けることが
困難であるし、中間電極６を磁性材料で構成するとキュ
リー点以上に熱せられて磁性を失うので磁極としての機
能が損なわれるからである。As shown in FIGS. 1 and 2, the arc chamber 2 has a first discharge chamber 7 and a second discharge chamber 8 separated by an intermediate electrode 6. The intermediate electrode 6 has a nozzle port 6a formed in a nozzle shape with a central portion protruding toward the second discharge chamber 8 side. The intermediate electrode 6 is a duoP
It is not a magnetic pole like the intermediate electrode in the IGatron configuration, but is made of a non-magnetic material. This is because it is difficult to wind the magnetic field coil around the arc chamber 2 because the temperature in the arc chamber 2 becomes 1000 ° C. or higher. This is because the function as a magnetic pole is impaired.
【００１５】第１放電室７には、フィラメント９が設け
られている。陰極としてのフィラメント９は、アークチ
ャンバ２の両側壁を貫通して取り付けられているブッシ
ング１０・１０により第１放電室７内に引き入れられて
おり、中央部で一重または数重に巻かれている。また、
ブッシング１０・１０が設けられた側壁に隣接する側壁
の一方には、第１放電室７へガスを導入するガス導入口
１１が貫通して設けられている。The first discharge chamber 7 is provided with a filament 9. The filament 9 serving as a cathode is drawn into the first discharge chamber 7 by bushings 10 and 10 mounted through both side walls of the arc chamber 2, and is wound single or several times at the center. . Also,
A gas inlet 11 for introducing gas into the first discharge chamber 7 is provided through one of the side walls adjacent to the side wall on which the bushings 10 are provided.
【００１６】第２放電室８は、外周壁がアノード（陽
極）１２により構成されており、このアノード１２に前
記の引出スリット４が設けられている。アノード１２と
中間電極６との間には、絶縁部材１３が介装されてい
る。また、第２放電室８において、中間電極６に対向す
る位置にある絶縁材料からなる側壁１４には、同じく絶
縁材料からなる取付部材１５により、リペラー電極（反
射電極）１６が取り付けられている。リペラー電極１６
は、中間電極６と対向する面が大きく平坦に形成されて
いる。The outer peripheral wall of the second discharge chamber 8 is constituted by an anode (anode) 12, and the anode 12 is provided with the extraction slit 4 described above. An insulating member 13 is interposed between the anode 12 and the intermediate electrode 6. In the second discharge chamber 8, a repeller electrode (reflective electrode) 16 is attached to a side wall 14 made of an insulating material at a position facing the intermediate electrode 6 by an attachment member 15 made of the same insulating material. Repeller electrode 16
Has a large flat surface facing the intermediate electrode 6.
【００１７】上記のアークチャンバ２においては、フィ
ラメント９の中央部および中間電極６のノズル口６ａ
は、磁界の方向と平行な一直線上に並ぶように配されて
いる。また、フィラメント９およびノズル口６ａは、引
出スリット４寄りに設けられている。In the arc chamber 2 described above, the central portion of the filament 9 and the nozzle port 6a of the intermediate electrode 6
Are arranged on a straight line parallel to the direction of the magnetic field. The filament 9 and the nozzle port 6a are provided near the drawing slit 4.
【００１８】フィラメント９は、両端がフィラメント電
源１７に接続されており、このフィラメント電源１７に
より加熱電流が供給されるようになっている。また、フ
ィラメント９におけるフィラメント電源１７の正極が接
続される一端とアノード１２との間にはアーク電源１８
が接続されており、アノード１２がフィラメント９より
高い電位となるように設定されている。さらに、アーク
電源１８の正極側が、抵抗１９を介して中間電極６およ
びリペラー電極１６に接続されている。これにより、中
間電極６とリペラー電極１６とが同電位となるととも
に、両電極６・１６がフィラメント９より高電位かつア
ノード１２より低電位となるように設定されている。Both ends of the filament 9 are connected to a filament power supply 17, and a heating current is supplied from the filament power supply 17. An arc power supply 18 is connected between one end of the filament 9 to which the positive electrode of the filament power supply 17 is connected and the anode 12.
Are connected, and the anode 12 is set to have a higher potential than the filament 9. Further, the positive electrode side of the arc power supply 18 is connected to the intermediate electrode 6 and the repeller electrode 16 via the resistor 19. Thus, the intermediate electrode 6 and the repeller electrode 16 are set to have the same potential, and both electrodes 6 and 16 are set to have a higher potential than the filament 9 and a lower potential than the anode 12.
【００１９】上記のように構成されるイオン源において
は、ガス導入口１１からアークチャンバ２内にガスが導
入されて、第１放電室７にガスが満たされる。この状態
で、フィラメント９は、フィラメント電源１７から加熱
電流が供給されることによって発熱して熱電子を第１放
電室７に放出する。これにより、アーク放電が起こり、
第１放電室７において、ガスのガス粒子と熱電子とが衝
突して不純物イオンや電子からなるプラズマが形成され
る。そして、このプラズマ中の電子は、中間電極６に引
き寄せられ、中間電極６のノズル口６ａで絞られて第２
放電室８に導かれる。上記の放電が生じると、フィラメ
ント９と中間電極６との間には、アーク電源１８の電圧
から抵抗１９の両端に生じる電圧を差し引いた電圧が第
１次放電電圧として印加され、通常この第１次放電電圧
は２０Ｖ〜１５０Ｖである。In the ion source configured as described above, the gas is introduced into the arc chamber 2 from the gas inlet 11 and the first discharge chamber 7 is filled with the gas. In this state, the filament 9 generates heat by supplying a heating current from the filament power supply 17 and emits thermoelectrons to the first discharge chamber 7. This causes an arc discharge,
In the first discharge chamber 7, the gas particles of the gas collide with thermionic electrons to form a plasma composed of impurity ions and electrons. Then, the electrons in the plasma are attracted to the intermediate electrode 6, are narrowed by the nozzle port 6 a of the intermediate electrode 6, and
It is led to the discharge chamber 8. When the above-described discharge occurs, a voltage obtained by subtracting the voltage generated at both ends of the resistor 19 from the voltage of the arc power supply 18 is applied as a primary discharge voltage between the filament 9 and the intermediate electrode 6. The secondary discharge voltage is between 20V and 150V.
【００２０】第２放電室８では、中間電極６とアノード
１２との間に、アーク電源１８により第２次放電電圧と
して通常１００Ｖ〜５００Ｖの電圧が印加され、この電
圧は上記の抵抗１９の両端に生じた電圧である。この状
態においては、第１放電室７からのプラズマ電子により
電離が促されてプラズマが生成される。このとき、プラ
ズマ電子は、プラズマ軸方向に印加されている磁極５・
５による磁界と、これと直交するアノード１２による電
界との作用を受けて、旋回しながら中間電極６とリペラ
ー電極１６との間を往復飛行する。In the second discharge chamber 8, a voltage of usually 100 V to 500 V is applied as a secondary discharge voltage between the intermediate electrode 6 and the anode 12 by the arc power supply 18. Is the voltage generated at In this state, ionization is promoted by plasma electrons from the first discharge chamber 7 to generate plasma. At this time, the plasma electrons are applied to the magnetic pole 5.
Under the action of the magnetic field 5 and the electric field of the anode 12 perpendicular to the magnetic field 5, the airplane reciprocates between the intermediate electrode 6 and the repeller electrode 16 while turning.
【００２１】このように、第１放電室７で得られたプラ
ズマ電子を磁界と電界とによって閉じ込めることで、電
離効率が高まり、イオンの収率が向上する。また、磁極
５・５を真空チャンバ１内に貫通させて磁極５・５の間
隔（ポールギャップ）を短くすることにより、磁極５・
５を含む磁場発生器を大型化することなく強磁場を発生
することができる。As described above, by confining the plasma electrons obtained in the first discharge chamber 7 by the magnetic field and the electric field, the ionization efficiency is increased and the ion yield is improved. Further, by making the magnetic poles 5.5 penetrate into the vacuum chamber 1 to shorten the interval (pole gap) between the magnetic poles 5.5, the magnetic poles 5.5 are formed.
5 can generate a strong magnetic field without increasing the size of the magnetic field generator.
【００２２】上記のように強磁場の環境が与えられるこ
とで、第２次放電電圧を高めてもアーク放電を維持する
ことができる。このようにして高アーク電圧で放電を行
なえば、多価イオンの発生が促される。本実施例によれ
ば、Ｐ+++ やＢ++は、Ｐ+ やＢ+ に対して最大数１０％
までの高率で得られる。By providing the environment of the strong magnetic field as described above, the arc discharge can be maintained even when the secondary discharge voltage is increased. When discharging is performed at a high arc voltage in this manner, generation of multiply charged ions is promoted. According to the present embodiment, P +++ or B ++ is up to several tens% of P + or B + .
Up to a high rate.
【００２３】また、第２放電室８で高アーク電圧により
放電が行なわれるが、第１放電室７では低アーク電圧に
より放電が行なわれるので、フィラメント９が電子によ
りスパッタされるエネルギーが低く抑えられる。それゆ
え、放電室が１つの構成であるvernas型のイオン源など
に比べてフィラメント９の長寿命化を図ることができ
る。In the second discharge chamber 8, discharge is performed by a high arc voltage, but in the first discharge chamber 7, discharge is performed by a low arc voltage, so that the energy of the filament 9 sputtered by electrons is suppressed low. . Therefore, it is possible to extend the life of the filament 9 as compared with a vernas-type ion source having a single discharge chamber.
【００２４】さらに、フィラメント９と中間電極６のノ
ズル口６ａが引出スリット４寄りに設けられているの
で、第２放電室８で生成されるプラズマ中の多価イオン
を容易に引き出すことができる。Furthermore, since the filament 9 and the nozzle opening 6a of the intermediate electrode 6 are provided near the extraction slit 4, multivalent ions in the plasma generated in the second discharge chamber 8 can be easily extracted.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明のイオン源は、以上のように、気
体放電を生じさせてプラズマを生成する第１放電室およ
び第２放電室を備えるアークチャンバと、上記第１放電
室内に設けられて電子を放出する陰極と、上記第１放電
室と上記第２放電室との間に設けられ、上記両放電室を
連通させる開口部を有するとともに、中央部が上記第２
放電室側に迫り出したノズル状に形成され、上記陰極よ
り高電位に保たれる中間電極と、上記第２放電室に設け
られて上記陰極および中間電極より高電位に保たれる陽
極と、上記第２放電室において上記陰極および中間電極
の開口部と対向して設けられ、上記中間電極と同電位に
保たれる反射電極と、上記両放電室を収容して内部が真
空に保たれる真空チャンバと、上記陰極および反射電極
を通過する方向に沿って磁場を与える１対の磁極とを備
えている構成である。As described above, the ion source of the present invention is provided in the arc chamber having the first discharge chamber and the second discharge chamber for generating a plasma by generating a gas discharge, and in the first discharge chamber. a cathode for emitting electrons Te, provided between the first discharge chamber and the second discharge chamber, and having an opening for communicating the both discharge chambers, the central portion is the second
An intermediate electrode formed in a nozzle shape protruding toward the discharge chamber and maintained at a higher potential than the cathode, and an anode provided in the second discharge chamber and maintained at a higher potential than the cathode and the intermediate electrode, A reflection electrode provided in the second discharge chamber so as to face the opening of the cathode and the intermediate electrode, and kept at the same potential as the intermediate electrode; The configuration includes a vacuum chamber and a pair of magnetic poles for applying a magnetic field along a direction passing through the cathode and the reflective electrode.
【００２６】これにより、第１放電室での気体放電で生
成されたプラズマ中の電子を第２放電室での電離に利用
してプラズマの生成が行なわれる。また、第２放電室で
は、プラズマ電子が、中間電極と反射電極との間の往復
移動と磁極の磁場による旋回運動とによって閉じ込めら
れる。このため、第２放電室におけるプラズマ電子の実
効飛行距離が長くなって、イオンの生成が促進される。Thus, the plasma is generated by utilizing the electrons in the plasma generated by the gas discharge in the first discharge chamber for ionization in the second discharge chamber. Further, in the second discharge chamber, the plasma electrons are confined by the reciprocating movement between the intermediate electrode and the reflection electrode and the turning movement by the magnetic field of the magnetic pole. For this reason, the effective flight distance of the plasma electrons in the second discharge chamber is increased, and the generation of ions is promoted.
【００２７】したがって、本発明を採用すれば、コンパ
クトでかつ多価イオンの収率を高めたイオン源を提供す
ることができ、ひいては高エネルギー注入イオン装置の
小型化に寄与することができるという効果を奏する。Therefore, by employing the present invention, it is possible to provide an ion source which is compact and has a high yield of multiply-charged ions, thereby contributing to downsizing of a high energy implanted ion apparatus. To play.
【図１】本発明の一実施例に係るイオン源におけるアー
クチャンバの構成を示す正面から見た縦断面図である。FIG. 1 is a front cross-sectional view showing a configuration of an arc chamber in an ion source according to one embodiment of the present invention.
【図２】上記アークチャンバの構成を示す側面から見た
縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the arc chamber as viewed from a side.
【図３】上記イオン源内部の主要部分の構成を示す正面
図である。FIG. 3 is a front view showing a configuration of a main part inside the ion source.
【図４】上記イオン源内部の主要部分の構成を示す側面
図である。FIG. 4 is a side view showing a configuration of a main part inside the ion source.
１ 真空チャンバ（真空容器） ５ 磁極 ６ 中間電極 ６ａ ノズル口（開口部） ７ 第１放電室 ８ 第２放電室 ９ フィラメント（陰極） １２ アノード（陽極） １６ リペラー電極（反射電極） １８ アーク電源 １９ 抵抗 Reference Signs List 1 vacuum chamber (vacuum vessel) 5 magnetic pole 6 intermediate electrode 6a nozzle opening (opening) 7 first discharge chamber 8 second discharge chamber 9 filament (cathode) 12 anode (anode) 16 repeller electrode (reflection electrode) 18 arc power supply 19 resistance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 27/00 - 27/26 H01J 37/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 27/00-27/26 H01J 37/08
Claims (1)
第１放電室および第２放電室を備えるアークチャンバ
と、 上記第１放電室内に設けられて電子を放出する陰極と、 上記第１放電室と上記第２放電室との間に設けられ、上
記両放電室を連通させる開口部を有するとともに、中央
部が上記第２放電室側に迫り出したノズル状に形成さ
れ、上記陰極より高電位に保たれる中間電極と、 上記第２放電室に設けられて上記陰極および中間電極よ
り高電位に保たれる陽極と、 上記第２放電室において上記陰極および中間電極の開口
部と対向して設けられ、上記中間電極と同電位に保たれ
る反射電極と、 上記両放電室を収容して内部が真空に保たれる真空チャ
ンバと、 上記陰極および反射電極を通過する方向に沿って磁場を
与える１対の磁極とを備えていることを特徴とするイオ
ン源。An arc chamber including a first discharge chamber and a second discharge chamber for generating a plasma by generating a gas discharge; a cathode provided in the first discharge chamber to emit electrons; An opening is provided between the chamber and the second discharge chamber, and has an opening communicating the two discharge chambers, and a central portion is formed in a nozzle shape protruding toward the second discharge chamber, and is higher than the cathode. An intermediate electrode maintained at a potential; an anode provided in the second discharge chamber and maintained at a higher potential than the cathode and the intermediate electrode; and an opening facing the cathode and the intermediate electrode in the second discharge chamber. A reflective electrode provided at the same potential as the intermediate electrode; a vacuum chamber containing the two discharge chambers and maintaining the inside thereof at a vacuum; and a magnetic field along a direction passing through the cathode and the reflective electrode. And a pair of magnetic poles Ion source, characterized in that are e.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05306816A JP3079869B2 (en) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Ion source |
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