[发明专利]离子束引出用电极、离子源

说明书

技术领域

本发明涉及用于离子束引出的电极和具备该电极的离子源。

背景技术

为了从在等离子体生成室中生成的等离子体中引出离子束而使用具有引出电极系统的离子源，所述引出电极系统由三片或四片的多片电极构成。

作为这种离子源的一例可以列举专利文献1中记载的离子源。在专利文献1的离子源中，在构成狭缝电极的电极框体形成制冷剂流路，并在其中使制冷剂流过，由此对形成引出离子束的各狭缝的多个电极棒的热变形进行抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2012-195077

在专利文献1的狭缝电极中，在进行电极维护时，将电极框体从离子源的凸缘卸下并平放在工厂等的地面之后，进行各个电极棒的更换操作。

由于在专利文献1的电极框体形成有制冷剂流路，因此在卸下电极框体时，需要拆开与电极框体的制冷剂流路连接的电极外部的制冷剂供给路。此外，在电极维护之后将电极安装于离子源的凸缘时，再次进行将制冷剂供给路连接于电极框体的操作。在该连接时需要确认是否并未发生制冷剂的泄漏。

发明内容

由于上述原因，在专利文献1的结构中，电极维护时的操作效率差。因此本发明的目的在于提供一种改善维护时的操作效率的离子束引出用电极。

本发明的一离子束引出用电极是离子源中使用的离子束引出用电极，包括：电极部，具有供离子束通过的开口部；支承框，固定支承所述电极部，所述支承框形成有制冷剂流路，并且具有移动限制部，当所述电极部配置于所述支承框上时，在与离子束通过方向大致垂直的面内，所述移动限制部限制所述电极部的移动。

由于在固定支承电极部的支承框中形成制冷剂流路，因此电极的维护时仅将电极部相对于支承框拆装即可，不需要电极部与制冷剂供给路的切断、连接。此外，支承框上设置有当电极部配置于支承框上时限制电极部移动的移动限制部，因此电极部向支承框安装时的定位简便。由此，电极维护的操作性得到大幅改善。

此外，由下述理由实现进一步的效果。在离子源中生成的等离子体内，根据等离子体生成条件引起各种反应，除了使用的离子或其它离子种类以外还生成中性粒子、自由基等。其中有可能存在堆积于上述电极部的粒子。与专利文献1那样直接冷却电极部分的直冷式相比，在上述结构中，由于是对支承电极部的支承框进行间接冷却的间接冷却式，因此能够抑制电极部的过度冷却。其结果，在电极部上堆积的程度对于直冷式和间接冷却式之间的温度差敏感的情况下，能够抑制电极部上的堆积。

作为具体的结构有如下结构：所述支承框在其内侧具有凹部，所述电极部配置于所述凹部。

此外，考虑在多个电极间形成的电场的均匀性，也可构成为在所述电极部配置于所述凹部时在离子束通过的方向上所述电极部的上表面与所述支承框的上表面成为同一面。

进而，也可构成为所述电极部从一方向配置于所述支承框上，并在从同方向观察的所述支承框的一部分配置所述电极部。

通过上述结构，电极部与支承框的接触面积减少，电极温度高温化。其结果，能够减少电极上附着堆积的堆积量。

也可在所述支承框与所述电极部之间配置间隔件。

通过将支承框与电极部在物理上分离，能够减弱支承框对电极部的冷却。由此，能够进一步减少电极部上的附着堆积物。

此外，作为离子源的结构只要具备上述离子束引出用电极即可。

由于在固定支承电极部的支承框中形成制冷剂流路，因此在电极维护时仅将电极部相对于支承框拆装即可，不需要电极部与制冷剂供给路的切断、连接。此外，支承框上设置有当电极部配置于支承框上时限制电极部移动的移动限制部，因此电极部向支承框安装时的定位简便。其结果，电极维护的操作性得到大幅改善。

附图说明

图1是本发明涉及的一离子束引出用电极的示意图。

图2是本发明涉及的另一离子束引出用电极的示意图。

图3是本发明涉及的又一离子束引出用电极的示意图。

图4是图3所示的离子束引出用电极的变形例。

图5是本发明涉及的再一离子束引出用电极的示意图。

图6是具有间隔件的离子束引出用电极的示意图。

图7是减少了电极部与支承框之间接触面积的离子束引出用电极的示意图。

图8是图7所示的离子束引出用电极的变形例。

图9是表示本发明涉及的离子源大体结构的示意图。

具体实施方式