离子源电极的清洗方法技术

本发明专利技术提供一种离子源电极的清洗方法，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。代替向离子源(2)的等离子体生成部(4)中导入可电离气体并引出离子束，向构成引出电极系统(10)的第一电极(11)和第二电极(12)之间供给清洗用气体(48)，在将第一电极(11)和第二电极(12)之间的气压保持在高于离子束引出时的气压的状态下，从辉光放电用电源(60)向第一电极(11)和第二电极(12)之间施加电压，在两电极(11)、(12)之间使清洗用气体(48)产生辉光放电(80)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
因此，本专利技术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。本专利技术提供一种，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；以及所述弓I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。本专利技术还提供一种，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专利技术，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。而且，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，与以往的清洗方法相比可以更高速地去除堆积物。按照技术方案二所述的专利技术，因为在构成引出电极系统的第二电极和第三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。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，与以往的清洗方法相比可以更高速地去除堆积物。按照技术方案三所述的专利技术，其还进一步具有下述效果。即，对于电极上的堆积物来说，在作为离子束碰撞一侧的面的正面上的堆积量远远多于与其相对的电极背面的堆积量。因此，如果将以离子束引出方向一侧的电极为负极侧的直流电压作为产生辉光放电的电压，则通过辉光放电产生的等离子体中的离子，主要入射到负极侧的电极亦即离子束引出方向一侧的电极(在技术方案一的情况下为第二电极，在技术方案二的情况下为第三电极)的所述正面上并撞击该正面，因此可以优先去除堆积物的量较多的所述正面上的堆积物。所以，可以更高效地进行清洗。按照技术方案四所述的专利技术，其还进一步具有下述效果。即，如果将交流电压作为产生辉光放电的电压，则通过辉光放电产生的等离子体中的离子根据施加电压的极性反转，对应地入射到夹持所述辉光放电的双方的电极上并撞击它们，所以可以高效去除堆积在双方电极上的堆积物。附图说明图1是实施本专利技术清洗方法的离子源装置的一个例子的示意图，表示离子束引出时的状态。图2是实施本专利技术清洗方法的离子源装置的一个例子的示意图，表示清洗时的状态。图3是实施本专利技术清洗方法的离子源装置的另一个例子的示意图，表示清洗时的状态。图4是实施本专利技术清洗方法的离子源装置的另一个例子的示意图，表示清洗时的状态。图5是实施本专利技术清洗方法的离子源装置的另一个例子的示意图，表示清洗时的状态。图6是清洗用气体导入方法的另一个例子的示意图。。附图标记说明2离子源4等离子体生成部10引出电极系统11第一电极12第二电极13第三电极14第四电极20离子束38可电离气体48清洗用气体60.,62辉光放电用电源80辉光放电具体实施例方式图1、图2表示实施本专利技术清洗方法的离子源装置的一个例子。图1表示离子束引出时的状态，图2表示清洗时的状态。构成所述离子源装置的离子源2包括等离子体生成部4，用于导入可电离气体38 并使该可电离气体38电离从而生成等离子体6 ；以及引出电极系统10，通过电场的作用从所述等离子体生成部4内的等离子体6引出离子束20。在该例子中，等离子体生成部4从设置在等离子体生成容器5内的灯丝8放出热电子，使所述灯丝8与兼做阳极的等离子体生成容器5之间产生放电(电弧放电)，使可电离气体38电离从而生成等离子体6。灯丝8上连接有对其进行加热用的灯丝电源5本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一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。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本武，
申请(专利权)人：日新离子机器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP