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公開番号2022092639
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-23
出願番号2020205444
出願日2020-12-11
発明の名称イオン源
出願人日新イオン機器株式会社
代理人
主分類H01J 27/16 20060101AFI20220616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高周波型イオン源でのプラズマ点灯の成功率を向上する。
【解決手段】高周波型イオン源RF1~5は、イオン引出し開口10を有するプラズマ容器4と、イオン引出し開口10からイオンビームを引き出すための引出し電極系5~7とを備え、引出し電極系5~7は、イオン引出し開口10側から順に電位の異なる第1電極5と第2電極6とを有し、第1電極5の電位は第2電極6の電位に比べて高く、プラズマ容器4の内壁または第2電極6から光電効果により、電子を放出するための光照射装置2を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
イオン引出し開口を有するプラズマ容器と、
前記イオン引出し開口からイオンビームを引き出すための引出し電極系とを具備し、
前記引出し電極系は、前記イオン引出し開口側から順に電位の異なる第1電極と第2電極とを有し、前記第1電極の電位は前記第2電極の電位に比べて高く、
前記プラズマ容器の内壁または前記第2電極に光を照射して、光電効果により電子を放出させる、光照射装置を備えた、高周波型イオン源。
続きを表示(約 410 文字)【請求項2】
前記引出し電極系によるイオンビームの引き出し方向において、
前記光照射装置は、前記イオン引出し開口と前記第2電極との間に配置されている、請求項1記載の高周波型イオン源。
【請求項3】
前記光照射装置は、前記プラズマ容器の内壁と前記第2電極の前記第1電極側の面に光を照射する、請求項1または2記載の高周波型イオン源。
【請求項4】
前記光照射装置は、大気と真空とを隔てる誘電体窓を介して、光の照射を行う請求項1乃至3のいずれか1項に記載の高周波型イオン源。
【請求項5】
前記第2電極は、前記イオンビームの引き出し方向と反対側に向かう突出部位を有し、
前記光照射装置は、前記イオンビームの引き出し方向と反対側に向けて光の照射を行って、前記プラズマ容器の内壁と前記突出部位に光を照射する請求項3または4に記載の高周波型イオン源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波型イオン源に関する。
続きを表示(約 1,100 文字)【背景技術】
【0002】
イオン注入装置などに用いられるイオン源として、高周波放電によりプラズマの生成を行う高周波型イオン源が知られている。
【0003】
具体的には、特許文献1に記載のごとく、プラズマ容器と高周波電極との間に高周波電力を供給して、プラズマ容器内に導入したガスをプラズマ化して、プラズマ容器のイオン引出し開口を塞ぐように設けられた、複数枚の電極からなる引出し電極系を用いてイオンビームの引き出しを行うイオン源である。
【0004】
特許文献1の高周波型イオン源は、容量結合型と呼ばれる高周波型イオン源であるが、高周波型イオン源には誘導結合型と呼ばれる別のタイプのイオン源も存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2000-48734
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
いずれの高周波型イオン源も、無電極放電であるため積極的に熱電子を放出する構造とはされておらず、プラズマ容器内でのプラズマの点灯が難しく、プラズマの点灯が失敗するケースがある。
【0007】
本発明では、高周波型イオン源でのプラズマ点灯の成功率を向上することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
高周波型イオン源は、
イオン引出し開口を有するプラズマ容器と、
前記イオン引出し開口からイオンビームを引き出すための引出し電極系とを具備し、
前記引出し電極系は、前記イオン引出し開口側から順に電位の異なる第1電極と第2電極とを有し、前記第1電極の電位は前記第2電極の電位に比べて高く、
前記プラズマ容器の内壁または前記第2電極に光を照射して、光電効果により電子を放出させる、光照射装置を備えている。
【0009】
光照射装置から光をプラズマ容器の内壁または第2電極に光を照射することで、光電効果によって被照射部材から電子の放出が行われる。プラズマ容器の内壁から放出された電子は即座にプラズマの点灯に寄与し、第2電極から放出された電子は電位の高い第1電極によりプラズマ容器内に引き込まれることでプラズマの点灯に寄与する。プラズマの点灯にあたり、光電効果によって発生する電子を利用しているので、高周波型イオン源におけるプラズマ点灯の成功率が向上する。
【0010】
光照射装置の配置については、
前記引出し電極系によるイオンビームの引き出し方向において、
前記光照射装置は、前記イオン引出し開口と前記第2電極との間に配置されていることが望ましい。
(【0011】以降は省略されています)

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