JP3286739B2 - プラズマスパッタ型負イオン源 - Google Patents
プラズマスパッタ型負イオン源Info
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ生成用ガス導
入パイプのセシウムによる目詰まりを防止したプラズマ
スパッタ型負イオン源に関する。
入パイプのセシウムによる目詰まりを防止したプラズマ
スパッタ型負イオン源に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、アルカリ金属のセシウムを用い
るプラズマスパッタ型負イオン源の一例を示す断面構成
図である。イオン源のチャンバ１はチャンバ部１ａと、
このチャンバ部を閉塞するフランジ部１ｂで構成されて
おり、チャンバ部にはイオンビーム引き出し口２が形成
されている。フランジ部１ｂにはプラズマ生成用ガス導
入パイプ３が取り付けられており、外部ボンベからキセ
ノン（或いはアルゴン）ガスをチャンバ１内に供給す
る。キセノンガスは導入端子４を介してイオン源チャン
バ１内に配置されたフィラメント５の放出熱電子と衝突
し、キセノンプラズマが生成される。発生させたい目的
元素を含む化合物で出来ているスパッタターゲット６が
冷却軸体７に取り付けられており、この軸体を絶縁フラ
ンジ８で支持し、ターゲットをイオン源チャンバ１内に
配置している。
るプラズマスパッタ型負イオン源の一例を示す断面構成
図である。イオン源のチャンバ１はチャンバ部１ａと、
このチャンバ部を閉塞するフランジ部１ｂで構成されて
おり、チャンバ部にはイオンビーム引き出し口２が形成
されている。フランジ部１ｂにはプラズマ生成用ガス導
入パイプ３が取り付けられており、外部ボンベからキセ
ノン（或いはアルゴン）ガスをチャンバ１内に供給す
る。キセノンガスは導入端子４を介してイオン源チャン
バ１内に配置されたフィラメント５の放出熱電子と衝突
し、キセノンプラズマが生成される。発生させたい目的
元素を含む化合物で出来ているスパッタターゲット６が
冷却軸体７に取り付けられており、この軸体を絶縁フラ
ンジ８で支持し、ターゲットをイオン源チャンバ１内に
配置している。
【０００３】スパッタターゲット６をイオン源チャンバ
１に対し負電位にバイアスし、キセノンプラズマ中の正
イオンでターゲットをスパッタリングする。また、イオ
ン源から引き出す負イオンの生成効率を向上させるため
に、セシウムリザーバから導入パイプ９によってセシウ
ムガスをチャンバ１内に供給し、熱電子と衝突させてプ
ラズマ化し、正のキセノンイオンと共に正のセシウムイ
オンでターゲットをスパッタリングする。ターゲットか
ら飛び出した目的元素を含む粒子は正のセシウムイオン
の中を通るときに電子を受取り、負イオンが生成され、
イオンビーム引き出し口２から引き出される。イオン源
チャンバ１内には、供給されたセシウムガスがチャンバ
内面、チャンバ部１ａとフランジ部１ｂに凝縮し、付着
するのを防止するためにこれらの内表面から少し離して
ライナー１０ａ及び１０ｂが設けられており、これらラ
イナーがプラズマに対し、実質上、イオン源チャンバ即
ちプラズマ室の壁面として機能している。
１に対し負電位にバイアスし、キセノンプラズマ中の正
イオンでターゲットをスパッタリングする。また、イオ
ン源から引き出す負イオンの生成効率を向上させるため
に、セシウムリザーバから導入パイプ９によってセシウ
ムガスをチャンバ１内に供給し、熱電子と衝突させてプ
ラズマ化し、正のキセノンイオンと共に正のセシウムイ
オンでターゲットをスパッタリングする。ターゲットか
ら飛び出した目的元素を含む粒子は正のセシウムイオン
の中を通るときに電子を受取り、負イオンが生成され、
イオンビーム引き出し口２から引き出される。イオン源
チャンバ１内には、供給されたセシウムガスがチャンバ
内面、チャンバ部１ａとフランジ部１ｂに凝縮し、付着
するのを防止するためにこれらの内表面から少し離して
ライナー１０ａ及び１０ｂが設けられており、これらラ
イナーがプラズマに対し、実質上、イオン源チャンバ即
ちプラズマ室の壁面として機能している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】イオン源の運転を停止
させ、イオン源チャンバ１内の温度が下がってくると、
チャンバ内に残留しているセシウムガスが凝縮、固体化
する。その際、キセノンガス導入パイプ３の開口部３ａ
は、ライナー１０ｂを貫通してイオン源チャンバ１の内
部に露出しているため、セシウムが付着し、目詰まりを
起こし、次のイオン源運転の際にキセノンガスを供給す
ることができなくなり、運転に支障を来すことになる。
させ、イオン源チャンバ１内の温度が下がってくると、
チャンバ内に残留しているセシウムガスが凝縮、固体化
する。その際、キセノンガス導入パイプ３の開口部３ａ
は、ライナー１０ｂを貫通してイオン源チャンバ１の内
部に露出しているため、セシウムが付着し、目詰まりを
起こし、次のイオン源運転の際にキセノンガスを供給す
ることができなくなり、運転に支障を来すことになる。
【０００５】本発明は、プラズマ生成用ガス導入パイプ
のセシウムによる目詰まりを防止したプラズマスパッタ
型負イオン源の提供を目的とするものである。
のセシウムによる目詰まりを防止したプラズマスパッタ
型負イオン源の提供を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン源チャ
ンバの内面にライナーが内張りされているプラズマスパ
ッタ型負イオン源において、プラズマ生成用ガス導入パ
イプの開口部が前記イオン源チャンバとライナーとの間
に設けられていることを主たる特徴とするものである。
ンバの内面にライナーが内張りされているプラズマスパ
ッタ型負イオン源において、プラズマ生成用ガス導入パ
イプの開口部が前記イオン源チャンバとライナーとの間
に設けられていることを主たる特徴とするものである。
【０００７】また本発明は、プラズマスパッタ型負イオ
ン源が、チャンバ部とフランジ部からなるイオン源チャ
ンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ
部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フランジ部
に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプとを備
え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源チャン
バのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの間に設
けられていることを特徴とするものである。
ン源が、チャンバ部とフランジ部からなるイオン源チャ
ンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ
部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フランジ部
に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプとを備
え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源チャン
バのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの間に設
けられていることを特徴とするものである。
【０００８】さらに本発明は、プラズマスパッタ型負イ
オン源が、チャンバ部とフランジ部からなるイオン源チ
ャンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフラン
ジ部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フランジ
部に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプとを
備え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源チャ
ンバのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの間に
設けられていると共に、このライナーの開口部に対向す
る部分には膨らみ部が形成されていることを特徴とする
ものである。
オン源が、チャンバ部とフランジ部からなるイオン源チ
ャンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフラン
ジ部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フランジ
部に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプとを
備え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源チャ
ンバのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの間に
設けられていると共に、このライナーの開口部に対向す
る部分には膨らみ部が形成されていることを特徴とする
ものである。
【０００９】
【作用】プラズマ生成用ガス導入パイプの開口部はライ
ナーで蔽われ、イオン源チャンバ内に直接露出していな
いから、セシウムが付着しない。プラズマ生成用ガスは
ライナーの組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ
室内に導入され、イオン源は従来と変わらずに負イオン
を発生することができる。
ナーで蔽われ、イオン源チャンバ内に直接露出していな
いから、セシウムが付着しない。プラズマ生成用ガスは
ライナーの組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ
室内に導入され、イオン源は従来と変わらずに負イオン
を発生することができる。
【００１０】プラズマ生成用ガス導入パイプの開口部は
イオン源チャンバのフランジ部とその内表面を蔽うライ
ナーとの間に位置し、開口部からのプラズマ生成用ガス
は、イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ部の内表
面をそれぞれ蔽うライナーの合わせ目部分のライナー組
立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に導入さ
れる。また、開口部に対向するライナー部分には膨らみ
部が形成されているから、開口部とライナーとの間に、
キセノンガスをスムーズに流出させる空間が形成され
る。
イオン源チャンバのフランジ部とその内表面を蔽うライ
ナーとの間に位置し、開口部からのプラズマ生成用ガス
は、イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ部の内表
面をそれぞれ蔽うライナーの合わせ目部分のライナー組
立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に導入さ
れる。また、開口部に対向するライナー部分には膨らみ
部が形成されているから、開口部とライナーとの間に、
キセノンガスをスムーズに流出させる空間が形成され
る。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図１の断面構成図を参照し
て説明する。なお、図２と同一符号は同等部分を示す。
イオン源のチャンバ１はチャンバ部１ａと同チャンバ部
を閉塞するフランジ部１ｂで構成されており、チャンバ
部にはイオン引き出し口２が形成されている。イオン源
チャンバ１内には所望の負イオンの生成効率を向上させ
るために、セシウムガス導入パイプ９からセシウムガス
が導入されている。このセシウムガスが凝縮、固体化し
イオン源チャンバのチャンバ部１ａ，フランジ部１ｂに
付着するのを防ぐために、イオン源チャンバの内面にラ
イナー１０ａ，１０ｂが設けられている。
て説明する。なお、図２と同一符号は同等部分を示す。
イオン源のチャンバ１はチャンバ部１ａと同チャンバ部
を閉塞するフランジ部１ｂで構成されており、チャンバ
部にはイオン引き出し口２が形成されている。イオン源
チャンバ１内には所望の負イオンの生成効率を向上させ
るために、セシウムガス導入パイプ９からセシウムガス
が導入されている。このセシウムガスが凝縮、固体化し
イオン源チャンバのチャンバ部１ａ，フランジ部１ｂに
付着するのを防ぐために、イオン源チャンバの内面にラ
イナー１０ａ，１０ｂが設けられている。
【００１２】イオン源チャンバ１内にプラズマ生成用ガ
ス例えばキセノンガスを供給するガス導入パイプ３の開
口部３ａは、イオン源チャンバとその内面に設けられた
ライナーとの間に位置するように設ける。イオン源チャ
ンバ１のフランジ部１ｂにガス導入パイプ３が取り付け
られており、同パイプの開口部３ａはフランジ部１ｂ
と、このフランジ部の内表面を蔽うライナー１０ｂの間
に位置して設けられている。ライナー１０ｂのパイプ開
口部３ａに対向する部分には膨らみ部１０ｂ’が形成さ
れており、開口部から、フランジ部１ｂとライナー１０
ｂの隙間にキセノンガスをスムーズに流出させる空間を
形成している。
ス例えばキセノンガスを供給するガス導入パイプ３の開
口部３ａは、イオン源チャンバとその内面に設けられた
ライナーとの間に位置するように設ける。イオン源チャ
ンバ１のフランジ部１ｂにガス導入パイプ３が取り付け
られており、同パイプの開口部３ａはフランジ部１ｂ
と、このフランジ部の内表面を蔽うライナー１０ｂの間
に位置して設けられている。ライナー１０ｂのパイプ開
口部３ａに対向する部分には膨らみ部１０ｂ’が形成さ
れており、開口部から、フランジ部１ｂとライナー１０
ｂの隙間にキセノンガスをスムーズに流出させる空間を
形成している。
【００１３】プラズマ生成用ガス導入パイプ３の開口部
３ａから流出したキセノンガスはライナー１０ａ，１０
ｂの組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に
導入される。かかる組立て隙間は、ライナー１０ａと１
０ｂの合わせ目部分の隙間１１、ライナー１０ａに絶縁
フランジ８、セシウムガス導入パイプ９が貫通している
部分の隙間などであり、特に合わせ目部分の隙間１１は
チャンバの全周に亘って存在するからガス放出面積とし
て充分の大きさがあり、イオン源運転時、キセノンガス
の供給に支障はない。因みに、キセノンガス導入パイプ
３は、その口径が１．５ｍｍ程度の細いものである。
３ａから流出したキセノンガスはライナー１０ａ，１０
ｂの組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に
導入される。かかる組立て隙間は、ライナー１０ａと１
０ｂの合わせ目部分の隙間１１、ライナー１０ａに絶縁
フランジ８、セシウムガス導入パイプ９が貫通している
部分の隙間などであり、特に合わせ目部分の隙間１１は
チャンバの全周に亘って存在するからガス放出面積とし
て充分の大きさがあり、イオン源運転時、キセノンガス
の供給に支障はない。因みに、キセノンガス導入パイプ
３は、その口径が１．５ｍｍ程度の細いものである。
【００１４】イオン源の運転を停止すると、イオン源チ
ャンバ１内の温度が低下し、チャンバ内に残留している
セシウムガスが凝縮、固体化する。しかし、キセノンガ
ス導入パイプ３の開口部３ａは、ライナー１０ｂで蔽わ
れ、セシウムガスが供給されるイオン源チャンバ即ちプ
ラズマ室内には露出していないから、開口部にセシウム
ガスが廻り込みにくく、同開口部へのセシウムの付着、
開口部の目詰まりが防止される。
ャンバ１内の温度が低下し、チャンバ内に残留している
セシウムガスが凝縮、固体化する。しかし、キセノンガ
ス導入パイプ３の開口部３ａは、ライナー１０ｂで蔽わ
れ、セシウムガスが供給されるイオン源チャンバ即ちプ
ラズマ室内には露出していないから、開口部にセシウム
ガスが廻り込みにくく、同開口部へのセシウムの付着、
開口部の目詰まりが防止される。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、プラズ
マ生成用ガス導入パイプの開口部は前記イオン源チャン
バとその内面を蔽うライナーとの間に設けられているか
ら、開口部はイオン源チャンバ即ちプラズマ室内には露
出せず、開口部にセシウムガスが廻り込みにくくなって
おり、開口部へのセシウムの付着、開口部の目詰まりが
防止される。したがって、イオン源を長期に亘り、安定
して運転することができる。
マ生成用ガス導入パイプの開口部は前記イオン源チャン
バとその内面を蔽うライナーとの間に設けられているか
ら、開口部はイオン源チャンバ即ちプラズマ室内には露
出せず、開口部にセシウムガスが廻り込みにくくなって
おり、開口部へのセシウムの付着、開口部の目詰まりが
防止される。したがって、イオン源を長期に亘り、安定
して運転することができる。
【００１６】また、プラズマ生成用ガス導入パイプの開
口部はイオン源チャンバのフランジ部とその内表面を蔽
うライナーとの間に位置し、開口部からのプラズマ生成
用ガスは、イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ部
の内表面をそれぞれ蔽うライナーの合わせ目部分のライ
ナー組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に
導入されるから、セシウムガスもライナーの組立て隙間
を通してしか開口部に到達せず、開口部にセシウムガス
が廻り込みにくい。
口部はイオン源チャンバのフランジ部とその内表面を蔽
うライナーとの間に位置し、開口部からのプラズマ生成
用ガスは、イオン源チャンバのチャンバ部とフランジ部
の内表面をそれぞれ蔽うライナーの合わせ目部分のライ
ナー組立て隙間からイオン源チャンバ、プラズマ室内に
導入されるから、セシウムガスもライナーの組立て隙間
を通してしか開口部に到達せず、開口部にセシウムガス
が廻り込みにくい。
【００１７】そして、プラズマ生成用ガス導入パイプの
開口部に対向するライナー部分には膨らみ部が形成され
ているから、開口部から、イオン源チャンバのフランジ
部とその内表面を蔽うライナーとの隙間にキセノンガス
をスムーズに流出させることができる。
開口部に対向するライナー部分には膨らみ部が形成され
ているから、開口部から、イオン源チャンバのフランジ
部とその内表面を蔽うライナーとの隙間にキセノンガス
をスムーズに流出させることができる。
【図１】本発明の実施例の断面構成図である。
【図２】従来のプラズマスパッタ型負イオン源の一例を
示す断面構成図である。
示す断面構成図である。
１ イオン源チャンバ １ａ チャンバ部 １ｂ フランジ部 ２ イオン引き出し口 ３ プラズマ生成用ガス導入パイプ ３ａ 開口部 ５ フィラメント ６ スパッタターゲット ９ セシウムガス導入パイプ １０ａ，１０ｂ ライナー １０ｂ’ ライナーの膨らみ部 １１ ライナー組立て隙間
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (3)
- 【請求項１】 イオン源チャンバの内面にライナーが設
けられているプラズマスパッタ型負イオン源において、
プラズマ生成用ガス導入パイプの開口部が前記イオン源
チャンバとライナーとの間に設けられていることを特徴
とするプラズマスパッタ型負イオン源。 - 【請求項２】 チャンバ部とフランジ部からなるイオン
源チャンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフ
ランジ部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フラ
ンジ部に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプ
とを備え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源
チャンバのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの
間に設けられていることを特徴とするプラズマスパッタ
型負イオン源。 - 【請求項３】チャンバ部とフランジ部からなるイオン源
チャンバと、前記イオン源チャンバのチャンバ部とフラ
ンジ部の内表面をそれぞれ蔽うライナーと、前記フラン
ジ部に取り付けられたプラズマ生成用ガス導入パイプと
を備え、このガス導入パイプの開口部が前記イオン源チ
ャンバのフランジ部とその内表面を蔽うライナーとの間
に設けられていると共に、このライナーの開口部に対向
する部分には膨らみ部が形成されていることを特徴とす
るプラズマスパッタ型負イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15959794A JP3286739B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | プラズマスパッタ型負イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15959794A JP3286739B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | プラズマスパッタ型負イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087817A JPH087817A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3286739B2 true JP3286739B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=15697181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15959794A Expired - Fee Related JP3286739B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | プラズマスパッタ型負イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286739B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007051940A1 (de) | 2007-10-29 | 2009-04-30 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Aufgeladener Kompressor und Verfahren zur Steuerung eines aufgeladenen Kompressors |
| JP6538005B2 (ja) * | 2016-06-20 | 2019-07-03 | 住友重機械工業株式会社 | 負イオン源装置 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP15959794A patent/JP3286739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH087817A (ja) | 1996-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |