JP3758667B1 - イオン源 - Google Patents
イオン源 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3758667B1 JP3758667B1 JP2005144376A JP2005144376A JP3758667B1 JP 3758667 B1 JP3758667 B1 JP 3758667B1 JP 2005144376 A JP2005144376 A JP 2005144376A JP 2005144376 A JP2005144376 A JP 2005144376A JP 3758667 B1 JP3758667 B1 JP 3758667B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- plasma generation
- filament
- holder
- opening
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/08—Ion sources; Ion guns using arc discharge
- H01J27/14—Other arc discharge ion sources using an applied magnetic field
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/08—Ion sources; Ion guns using arc discharge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
【解決手段】 プラズマ生成容器4のカソード用開口20内に筒状のカソードホルダー22を、その先端がプラズマ生成容器4の内壁面5よりも外側に位置するように挿入し、カソードホルダー22内にカソード26を、その前面28が内壁面5よりも外側に位置するように保持している。カソードホルダー22内に、カソード26との間に空間をあけてその側面を取り囲む筒状の第1熱シールド36を設けており、その先端は内壁面5よりも外側に位置している。カソード26の後方にフィラメント38が設けられており、カソードホルダー22とプラズマ生成容器4との間は電気絶縁物40で塞がれている。
【選択図】 図1
Description
(a)カソードホルダーおよびカソードは、プラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているので、プラズマ生成容器内に筒状のカソードホルダーを挿入している従来のイオン源に比べて、プラズマ生成容器内におけるプラズマ生成領域を広くして、プラズマ生成効率を向上させることができる。
(f)少なくとも二重の第2熱シールドによって、フィラメントからの輻射による熱損失を減少させることができるので、フィラメントによるカソードの加熱効率をより高めることができる。
(g)カソードをその雄ねじ部およびナットによって着脱可能に保持しているので、カソードの消耗時等にカソードを容易に交換することができる。しかも、雄ねじ部では、嵌合等に比べて、ナットひいてはカソードホルダーに対する接触面積が小さくなるので、カソードからカソードホルダーへの伝導による熱損失を低減して、カソードの加熱効率をより高めることができる。
(i)フィラメントの加熱部の、カソード後面に対向する部分が平坦面になっているので、単なる丸棒状のフィラメントに比べて、フィラメントからカソードへ向けての熱電子の放出面積が大きくなり熱電子放出量を大きくすることができる。その結果、例えば、単なる丸棒状のフィラメントと同等の熱電子放出量を得る場合は、フィラメントの温度を下げてフィラメントの寿命を長くすることができる。また、カソードとフィラメントとの間の距離を大きくすることもできるので、フィラメントやカソード周辺部材の熱膨張に対しても動作が安定になる。
4 プラズマ生成容器
5 内壁面
20 カソード用開口
22 カソードホルダー
26 カソード
32 雄ねじ部
34 ナット
36 第1熱シールド
38 フィラメント
40 電気絶縁物
42 迷路構造部
44 第3熱シールド
46 第2熱シールド
48 熱絶縁物
62 隙間
64 迷路構造部
68 加熱部
72 加熱部
Claims (5)
- フィラメントによってカソードを加熱して当該カソードから、アノードを兼ねるプラズマ生成容器内に熱電子を放出させる構造のイオン源であって、
前記プラズマ生成容器の壁面に設けられたカソード用開口と、
カソードを保持する筒状のカソードホルダーであって、その先端部が前記プラズマ生成容器の外部から前記カソード用開口内に、プラズマ生成容器との間に間をあけて挿入されており、しかも当該カソードホルダーの先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードホルダーと、
前記カソードホルダー内に保持されたカソードであって、その前面がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードと、
前記カソードホルダー内に、カソードの側面との間に空間をあけてカソードの側面を一重以上に取り囲むように設けられた筒状の熱シールドであって、その先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置している第1熱シールドと、
前記カソードホルダー内に設けられていて、前記カソードをその後面から加熱するフィラメントと、
前記カソード用開口内に設けられていて、前記カソードホルダーとプラズマ生成容器との間を塞いでいる電気絶縁物と、
前記カソードホルダー内にあって、フィラメントとの間に空間をあけてフィラメントの後面を少なくとも二重に覆うように設けられた第2熱シールドと、
前記フィラメントの二つの脚部を囲むものであってその先端に前記第2熱シールドを支持している筒状部とを備えており、
前記カソードは、その後部に雄ねじ部が形成されていて、この雄ねじ部およびそれと螺合するナットによって、前記カソードホルダー内に設けられた保持部に着脱可能に保持されていることを特徴とするイオン源。 - フィラメントによってカソードを加熱して当該カソードから、アノードを兼ねるプラズマ生成容器内に熱電子を放出させる構造のイオン源であって、
前記プラズマ生成容器の壁面に設けられたカソード用開口と、
カソードを保持する筒状のカソードホルダーであって、その先端部が前記プラズマ生成容器の外部から前記カソード用開口内に、プラズマ生成容器との間に隙間をあけて挿入されており、しかも当該カソードホルダーの先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードホルダーと、
前記カソードホルダー内に保持されたカソードであって、その前面がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードと、
前記カソードホルダー内に、カソードの側面との間に空間をあけてカソードの側面を一重以上に取り囲むように設けられた筒状の熱シールドであって、その先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置している第1熱シールドと、
前記カソードホルダー内に設けられていて、前記カソードをその後面から加熱するフィラメントと、
前記カソードホルダー内にあって、フィラメントとの間に空間をあけてフィラメントの後面を少なくとも二重に覆うように設けられた第2熱シールドと、
前記フィラメントの二つの脚部を囲むものであってその先端に前記第2熱シールドを支持している筒状部とを備えており、
かつ前記カソードホルダーとプラズマ生成容器との間の隙間の部分に、断面が折れ曲がった迷路構造部が形成されており、
前記カソードは、その後部に雄ねじ部が形成されていて、この雄ねじ部およびそれと螺合するナットによって、前記カソードホルダー内に設けられた保持部に着脱可能に保持されていることを特徴とするイオン源。 - フィラメントによってカソードを加熱して当該カソードから、アノードを兼ねるプラズマ生成容器内に熱電子を放出させる構造のイオン源であって、
前記プラズマ生成容器の壁面に設けられたカソード用開口と、
カソードを保持する筒状のカソードホルダーであって、その先端部が前記プラズマ生成容器の外部から前記カソード用開口内に、プラズマ生成容器との間に間をあけて挿入されており、しかも当該カソードホルダーの先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードホルダーと、
前記カソードホルダー内に保持されたカソードであって、その前面がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードと、
前記カソードホルダー内に、カソードの側面との間に空間をあけてカソードの側面を一重以上に取り囲むように設けられた筒状の熱シールドであって、その先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置している第1熱シールドと、
前記カソードホルダー内に設けられていて、前記カソードをその後面から加熱するフィラメントと、
前記カソード用開口内に設けられていて、前記カソードホルダーとプラズマ生成容器との間を塞いでいる電気絶縁物とを備えており、
前記フィラメントは、丸棒状のフィラメント材を前記カソードの後面に沿うように曲げた形状の加熱部を有しており、しかも当該加熱部の、前記カソードの後面に対向する部分は、丸棒状のフィラメント材を平坦に加工した平坦面になっていることを特徴とするイオン源。 - フィラメントによってカソードを加熱して当該カソードから、アノードを兼ねるプラズマ生成容器内に熱電子を放出させる構造のイオン源であって、
前記プラズマ生成容器の壁面に設けられたカソード用開口と、
カソードを保持する筒状のカソードホルダーであって、その先端部が前記プラズマ生成容器の外部から前記カソード用開口内に、プラズマ生成容器との間に隙間をあけて挿入されており、しかも当該カソードホルダーの先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードホルダーと、
前記カソードホルダー内に保持されたカソードであって、その前面がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置しているカソードと、
前記カソードホルダー内に、カソードの側面との間に空間をあけてカソードの側面を一重以上に取り囲むように設けられた筒状の熱シールドであって、その先端がプラズマ生成容器のカソード用開口周りの内壁面と同一面またはそれよりもプラズマ生成容器外側に位置している第1熱シールドと、
前記カソードホルダー内に設けられていて、前記カソードをその後面から加熱するフィラメントとを備えており、
かつ前記カソードホルダーとプラズマ生成容器との間の隙間の部分に、断面が折れ曲がった迷路構造部が形成されており、
前記フィラメントは、丸棒状のフィラメント材を前記カソードの後面に沿うように曲げた形状の加熱部を有しており、しかも当該加熱部の、前記カソードの後面に対向する部分は、丸棒状のフィラメント材を平坦に加工した平坦面になっていることを特徴とするイオン源。 - 前記カソードホルダー内にあって、フィラメントとの間に空間をあけてフィラメントの後面を少なくとも二重に覆うように設けられた第2熱シールドと、
前記フィラメントの二つの脚部を囲むものであってその先端に前記第2熱シールドを支持している筒状部とを更に備えている請求項3または4記載のイオン源。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005144376A JP3758667B1 (ja) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | イオン源 |
US11/434,891 US7365339B2 (en) | 2005-05-17 | 2006-05-17 | Ion source |
US12/076,979 US7750313B2 (en) | 2005-05-17 | 2008-03-26 | Ion source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005144376A JP3758667B1 (ja) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | イオン源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3758667B1 true JP3758667B1 (ja) | 2006-03-22 |
JP2006324050A JP2006324050A (ja) | 2006-11-30 |
Family
ID=36165343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005144376A Expired - Fee Related JP3758667B1 (ja) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | イオン源 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7365339B2 (ja) |
JP (1) | JP3758667B1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4428467B1 (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-10 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源 |
US7718978B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-05-18 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source and method for operating same |
US7791041B2 (en) | 2007-09-20 | 2010-09-07 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source, ion implantation apparatus, and ion implantation method |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7750313B2 (en) * | 2005-05-17 | 2010-07-06 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source |
US7655930B2 (en) * | 2007-03-22 | 2010-02-02 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion source arc chamber seal |
US8809800B2 (en) * | 2008-08-04 | 2014-08-19 | Varian Semicoductor Equipment Associates, Inc. | Ion source and a method for in-situ cleaning thereof |
JP5406595B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2014-02-05 | 株式会社日立製作所 | 電子線源用フィラメント構造体 |
US9865422B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-01-09 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Plasma generator with at least one non-metallic component |
US8994272B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-03-31 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source having at least one electron gun comprising a gas inlet and a plasma region defined by an anode and a ground element thereof |
US9275819B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-01 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Magnetic field sources for an ion source |
US20140319994A1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Neil K. Colvin | Flourine and HF Resistant Seals for an Ion Source |
JP6048829B2 (ja) * | 2013-09-09 | 2016-12-21 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源 |
JP6169043B2 (ja) * | 2014-05-26 | 2017-07-26 | 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 | イオン発生装置および熱電子放出部 |
US9287079B2 (en) * | 2014-07-02 | 2016-03-15 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus for dynamic temperature control of an ion source |
US9502207B1 (en) | 2015-08-26 | 2016-11-22 | Axcelis Technologies, Inc. | Cam actuated filament clamp |
US11244800B2 (en) | 2020-06-18 | 2022-02-08 | Axcelis Technologies, Inc. | Stepped indirectly heated cathode with improved shielding |
US12046443B2 (en) * | 2021-11-22 | 2024-07-23 | Applied Materials, Inc. | Shield for filament in an ion source |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07262946A (ja) | 1994-03-22 | 1995-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | イオン源 |
US5497006A (en) | 1994-11-15 | 1996-03-05 | Eaton Corporation | Ion generating source for use in an ion implanter |
US5703372A (en) * | 1996-10-30 | 1997-12-30 | Eaton Corporation | Endcap for indirectly heated cathode of ion source |
US5763890A (en) | 1996-10-30 | 1998-06-09 | Eaton Corporation | Cathode mounting for ion source with indirectly heated cathode |
US6777686B2 (en) | 2000-05-17 | 2004-08-17 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Control system for indirectly heated cathode ion source |
US6583544B1 (en) * | 2000-08-07 | 2003-06-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion source having replaceable and sputterable solid source material |
US6630774B2 (en) | 2001-03-21 | 2003-10-07 | Advanced Electron Beams, Inc. | Electron beam emitter |
US6878946B2 (en) * | 2002-09-30 | 2005-04-12 | Applied Materials, Inc. | Indirectly heated button cathode for an ion source |
-
2005
- 2005-05-17 JP JP2005144376A patent/JP3758667B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-05-17 US US11/434,891 patent/US7365339B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7718978B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-05-18 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source and method for operating same |
US7791041B2 (en) | 2007-09-20 | 2010-09-07 | Nissin Ion Equipment Co., Ltd. | Ion source, ion implantation apparatus, and ion implantation method |
JP4428467B1 (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-10 | 日新イオン機器株式会社 | イオン源 |
JP2010080429A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-04-08 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオン源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7365339B2 (en) | 2008-04-29 |
US20060284104A1 (en) | 2006-12-21 |
JP2006324050A (ja) | 2006-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3758667B1 (ja) | イオン源 | |
US8702920B2 (en) | Repeller structure and ion source | |
KR100944291B1 (ko) | 간접 가열식 음극 이온 소스 | |
US9425023B2 (en) | Ion generator and thermal electron emitter | |
US7750313B2 (en) | Ion source | |
KR102208864B1 (ko) | 지지구조 및 이를 이용한 이온발생장치 | |
JP2006216440A (ja) | イオン源に用いるフィラメントの作製方法及びイオン源 | |
JP4636082B2 (ja) | カソード保持構造およびそれを備えるイオン源 | |
JP4412294B2 (ja) | イオン源 | |
KR100548930B1 (ko) | 이온원 | |
JP5321234B2 (ja) | イオン源 | |
TWI726520B (zh) | 具有圓柱狀電弧室的間接加熱式陰極離子源 | |
JP4253925B2 (ja) | イオン源 | |
JP2000208091A (ja) | イオン注入装置 | |
JP3021762B2 (ja) | 電子衝撃型イオン源 | |
KR20060026521A (ko) | 이온주입기 소스 헤드의 캐소드 구조 | |
JP2010267505A (ja) | イオン源 | |
CZ20021012A3 (cs) | Výbojka s nežhavenou katodou | |
JPH02236934A (ja) | イオン源 | |
JPH0877956A (ja) | イオン源の電力供給機構 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090113 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110113 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140113 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |