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公開番号2025155623
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024175697
出願日2024-10-07
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 37/08 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】イオン化室内のプラズマ密度の均一性を高める。
【解決手段】イオン源1は、固体原料から蒸気を生成する気化器100と、気化器100と流体連通するプレナム室20を有する第一の容器10と、プレナム室20と流体連通するイオン化室50aを有する第二の容器50とを備え、第一の容器10が、気化器100が接続される第一の壁部20aと、第一の壁部20aに対向する第二の壁部20bとを有し、第二の壁部20bが、プレナム室20の長手方向に沿って開口するスリット45を有し、前記蒸気がプレナム室20からスリット45を通じてイオン化室50aに供給される。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
固体原料から蒸気を生成する気化器と、
前記気化器と流体連通するプレナム室を有する第一の容器と、
前記プレナム室と流体連通するイオン化室を有する第二の容器と、
を備え、
前記第一の容器が、前記気化器が接続される第一の壁部と、前記第一の壁部に対向する第二の壁部と、を有し、
前記第二の壁部が、前記プレナム室の長手方向に沿って開口するスリットを有し、
前記蒸気が、前記プレナム室から前記スリットを通じて前記イオン化室に供給される、
イオン源。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記第一の容器が、複数のガス供給管にそれぞれ接続された複数のガス供給室をさらに備え、
前記複数のガス供給室がそれぞれ、前記イオン化室と流体連通している、請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
前記第二の壁部が、前記スリットが形成されたプレートにより形成されている、請求項１または２に記載のイオン源。
【請求項４】
前記プレナム室と前記イオン化室とを加熱するヒーターをさらに備える、請求項１または２に記載のイオン源。
【請求項５】
前記イオン化室の内壁面を覆うライナーをさらに備える、請求項１または２に記載のイオン源。
【請求項６】
前記気化器が、前記第一の壁部を貫通して前記プレナム室の内部に延びるノズルを備える、請求項1または２に記載のイオン源。
【請求項７】
前記スリットが、第一の幅を有する第一の部分と、第二の幅を有する第二の部分と、前記第一の幅から前記第二の幅に徐々に変化する幅を有する移行部分とを有し、
前記長手方向について、前記第一の壁部における前記ノズルの位置と、前記移行部分の位置とが一致する、請求項６に記載のイオン源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン源に関し、特にイオン注入装置に使用されるイオン源に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはイオン注入装置に使用されるイオン源が開示されている。このイオン源は、内部でプラズマが生成されるイオン化室と、イオン化室に取り付けられたプレナムおよびサブプレナムを備えている。このプレナムは、固体粉末を気化させることで生成した蒸気をプレナム内に導入する蒸気導入口を有する。
【０００３】
プレナム内に導入された蒸気は、サブプレナムに送られた後、サブプレナムに形成された複数の出口孔を通じてイオン化室内に導入される。このイオン源は、プレナム、サブプレナム、およびサブプレナムに形成された複数の出口孔によって、蒸気をイオン化室全体に均等に分散させることを意図している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第６６２７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のイオン源は、固体粉末から生成される蒸気をイオン化室全体に分散させることによって、フィラメントが発生させる電子と当該蒸気とを効率的に反応させることを目的としている。つまり、このイオン源は、単にプラズマの生成効率を高めることを目的としている。しかしながら、このイオン源では、イオン化室内で生成されるプラズマの均一性は考慮されていない。
【０００６】
イオンビームを引き出すためのイオン源においては、アークチャンバー内においてプラズマを均一に発生させることが要求される場合がある。特に、イオン源から引き出されるイオンビームがリボン状のリボンビーム（シートビームともいう）である場合、イオン化室内のプラズマ密度が、イオン化室の長手方向についてより均一であることが求められる。言い換えると、イオン化室内のプラズマ密度が均一であるほど、リボンビームの均質性が高まり、当該リボンビームが照射されるターゲットに、より均一に所定のイオンを注入できるようになる。
【０００７】
本発明は、従来と比較してイオン化室内のプラズマ密度の均一性を高めることができるイオン源を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のイオン源は、固体原料から蒸気を生成する気化器と、前記気化器と流体連通するプレナム室を有する第一の容器と、前記プレナム室と流体連通するイオン化室を有する第二の容器と、を備え、前記第一の容器が、前記気化器が接続される第一の壁部と、前記第一の壁部に対向する第二の壁部と、を有し、前記第二の壁部が、前記プレナム室の長手方向に沿って開口するスリットを有し、前記蒸気が、前記プレナム室から前記スリットを通じて前記イオン化室に供給される構成である。
【０００９】
この構成によれば、気化器において固体原料から生成した蒸気は、第一の容器のプレナム室に流入した後、第二の壁部が有するスリットを通じて、第二の容器のイオン化室に流入する。ここで、第二の壁部のスリットは、プレナム室の長手方向に沿って開口していることから、当該蒸気は、プレナム室の長手方向について、従来と比較してより均一にイオン化室に供給される。
【００１０】
また、本発明のイオン源は、前記第一の容器が、複数のガス供給管にそれぞれ接続された複数のガス供給室をさらに備え、前記複数のガス供給室がそれぞれ、前記イオン化室と流体連通している構成であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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