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公開番号2024139688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2024008117
出願日2024-01-23
発明の名称プラズマ源
出願人日新イオン機器株式会社
代理人
主分類H01J 27/14 20060101AFI20241002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】チャンバ内を通過する磁束の向きを調整できるようにする。
【解決手段】プラズマが生成されるチャンバ10と、チャンバ10に設けられて電子を放出するカソード20と、チャンバ10の周囲に設けられて、チャンバ10内に磁束を通過させる電磁石30とを備え、電磁石30が、コイルCと、コイルCが通電されることで発生する磁束をチャンバ10内に到達させる複数の磁束通過部材30xとを有し、少なくとも1つの磁束通過部材30xの使用態様が変更可能であるようにした。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
プラズマが生成されるチャンバと、
前記チャンバに設けられて電子を放出するカソードと、
前記チャンバの周囲に設けられて、前記チャンバ内に磁束を通過させる電磁石とを備え、
前記電磁石が、
コイルと、
前記コイルが通電されることで発生する磁束を前記チャンバ内に到達させる複数の磁束通過部材とを有し、
少なくとも１つの前記磁束通過部材の使用態様が変更可能であることを特徴とするプラズマ源。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記使用態様が、前記磁束通過部材の向き、寸法、位置、又は、有無であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ源。
【請求項３】
前記電磁石が、
前記カソード側と前記カソードとは反対側とに設けられて、前記チャンバを挟み込む一対の磁極部材を前記磁束通過部材として有し、
一方又は両方の前記磁極部材の前記チャンバを向く端面が、前記カソードと前記カソードに対向配置されている部材との対向方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ源。
【請求項４】
一方又は両方の前記磁極部材が、前記端面の前記対向方向に対する傾きが変わるように回転可能であることを特徴とする請求項３記載のプラズマ源。
【請求項５】
前記電磁石が、
先端部に一方の前記磁極部材が設けられている第１ヨーク要素と、
先端部に他方の前記磁極部材が設けられている第２ヨーク要素と、
前記第１ヨーク要素の基端部及び前記第２ヨーク要素の基端部を接続するとともに、前記コイルが巻回されるコア要素とをそれぞれ前記磁束通過部材として有し、
前記第１ヨーク要素の前記基端部から前記先端部までの長さと、前記第２ヨーク要素の前記基端部から前記先端部までの長さが互いに異なることを特徴とする請求項３記載のプラズマ源。
【請求項６】
前記第１ヨーク要素又は前記第２ヨーク要素の一方又は両方が、前記基端部から前記先端部までの長さを変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５記載のプラズマ源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ源に関するものである。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のプラズマ源の一例としては、特許文献１に示されたイオン注入装置に使用されるイオン源がある。このイオン源は、チャンバ内に設けられたカソードとリフレクタとを対向配置させるとともに、チャンバの周囲に設けられた電磁石を用いてチャンバ内に磁束を通過させることで、カソードから放出される電子をリフレクタに向かわせるように構成されている。
【０００３】
上述した構成において、チャンバ内にプラズマ生成用ガスを供給することで、電子がプラズマ生成用ガスを電離させてプラズマが生成され、チャンバに形成された引出口からイオンビームが引き出される。
【０００４】
従来の構成では、チャンバ内を通過する磁束の向きが決まっており、カソードから放出される電子や磁束に補足されるプラズマ中のイオンが、例えばリフレクタの中心部に多く当たる場合は、中心部が局所的に消耗することになる。
【０００５】
また、電子やイオンが、例えばリフレクタの中心部からずれた箇所に多く当たる場合は、リフレクタは全体が均一に消耗するのではなく、そのずれた箇所が局所的に消耗することになる。つまり、従来の構成では、リフレクタの全体を均一に消耗させることができなかった。
【０００６】
これらの結果、リフレクタを頻繁に交換する必要があった。
【０００７】
なお、局所的な消耗が生じる問題は、リフレクタに限って生じるものではなく、例えばスパッタターゲットがカソードに対向配置されている場合には、そのスパッタターゲットにおいても共通して生じる問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００２－１４０９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した問題を解決するものであり、チャンバ内を通過する磁束の向きを調整できるようにし、カソードに対向配置されているリフレクタやターゲットなどの部材を均一に消耗できるようにすることを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち本発明に係るプラズマ源は、プラズマが生成されるチャンバと、前記チャンバに設けられて電子を放出するカソードと、前記チャンバの周囲に設けられて、前記チャンバ内に磁束を通過させる電磁石とを備え、前記電磁石が、コイルと、前記コイルが通電されることで発生する磁束を前記チャンバ内に到達させる複数の磁束通過部材とを有し、少なくとも１つの前記磁束通過部材の使用態様が変更可能であることを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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