[发明专利]离子源电极的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及去除堆积在构成离子源引出电极系统的电极表面的堆积物的清洗方法。此外，在本说明书中，在仅称离子的情况下是指正离子。

背景技术

当使从离子源引出离子束的运转持续进行时，在构成离子源引出电极系统的电极上会堆积(附着)堆积物。如果放置不理所述堆积物，就可能导致电极间的异常放电等故障。

因此，作为清洗离子源电极方法的一个例子，以往提出了一种清洗方法：代替可电离气体向等离子体室内供给稀有气体，引出所述稀有气体的离子束，并且通过调整气体流量和引出电压中的任一方或者双方，调整离子束的束直径，由此，使离子束撞击堆积在电极表面的堆积物，利用溅射去除堆积物(例如参照专利文件1：日本专利公报第4374487号(0024-0028段、图1))。

在所述以往的清洗方法中，通过使稀有气体的离子束撞击电极表面的堆积物以去除堆积物，但无论怎样调整提供到等离子体室内的稀有气体的气体流量以及在引出电极系统上施加的引出电压，堆积物被去除的区域都限定于电极的孔(离子引出孔)周围，并不能去除在该周围区域以外的区域上堆积的堆积物。因此，可以去除堆积物的区域很狭窄。

此外，将等离子体室内的等离子体作为离子束引出并照射到各电极上的离子束的电流的上限值，理论上为离子源的最大离子束电流的程度，最大也不过数百mA左右，所以难以高速去除堆积物。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种清洗方法，该清洗方法可以在构成离子源引出电极系统的电极的广阔区域上高速去除堆积物。

本发明提供一种离子源电极的清洗方法，所述电极构成所述离子源的引出电极系统，所述离子源包括：等离子体生成部，被导入可电离气体，使所述可电离气体电离从而生成等离子体；以及所述引出电极系统，通过电场的作用，从所述等离子体生成部内的所述等离子体引出离子束，并至少包括从最靠近所述等离子体一侧起沿所述离子束的引出方向设置的第一电极以及第二电极，其特征在于，代替将所述可电离气体导入所述等离子体生成部并引出所述离子束，至少将清洗用气体提供到构成所述引出电极系统的所述第一电极与所述第二电极之间，在将所述第一电极和所述第二电极之间的气压保持在高于所述离子束引出时的气压的状态下，在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压，使所述第一电极和所述第二电极之间产生所述清洗用气体的辉光放电。

在所述清洗方法中，通过第一电极和第二电极之间产生的辉光放电生成清洗用气体的等离子体，并通过利用所述等离子体中的离子的溅射以及与所述等离子体中的活性粒子之间的化学反应等，去除堆积在两个电极表面上的堆积物。即，可以对两个电极进行清洗。

而且，因为在施加有电压的第一电极和第二电极之间的大致整体上产生所述辉光放电，所以由于辉光放电而产生等离子体一侧的电极面的大体整体都暴露在等离子体中。因此，堆积物的去除不会限定在离子引出孔的周围，而是能够去除两个电极的广阔区域上的堆积物。

另外，可以容易地使所述辉光放电的放电电流成为大大超过离子源的最大离子束电流的值，因此与以往的清洗方法相比，可以更高速地去除堆积物。

本发明还提供一种离子源电极的清洗方法，所述电极构成所述离子源的引出电极系统，所述离子源包括：等离子体生成部，被导入可电离气体，使所述可电离气体电离从而生成等离子体；以及所述引出电极系统，通过电场的作用，从所述等离子体生成部内的所述等离子体引出离子束，并至少包括从最靠近所述等离子体一侧起沿所述离子束的引出方向设置的第一电极、第二电极以及第三电极，其特征在于，代替将所述可电离气体导入所述等离子体生成部并引出所述离子束，至少将清洗用气体提供到构成所述引出电极系统的所述第二电极与所述第三电极之间，在将所述第二电极和所述第三电极之间的气压保持在高于所述离子束引出时的气压的状态下，在所述第二电极和所述第三电极之间施加电压，使所述第二电极和所述第三电极之间产生所述清洗用气体的辉光放电。

在引出电极系统至少包括第一电极、第二电极以及第三电极的情况下，代替在第一电极和第二电极之间产生辉光放电，或者与在第一电极和第二电极之间产生辉光放电进行切换，还可以在第二电极和第三电极之间产生辉光放电。由此，可以对第二电极以及第三电极进行清洗。

产生所述辉光放电的电压可以是将离子束引出方向一侧的电极作为负极侧的直流电压，也可以是交流电压。

按照技术方案一所述的发明，因为在构成引出电极系统的第一电极和第二电极之间产生清洗用气体的辉光放电，所以堆积物的去除不会限定在离子引出孔的周围，而是可以在两个电极的广阔区域上去除堆积物。