专利名称：防着板支承部件及具有该防着板支承部件的离子源的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将防着板安装在等离子体处理装置及离子束照射装置中所使用的等离子体生成容器内部的防着板支承部件以及具有该防着板支承部件的离子源。
背景技术：
在被称为等离子体CVD装置或PLAD的等离子体掺杂装置等等离子体处理装置、离子注入装置及离子束定向装置等离子束照射装置中，为了防止等离子体生成容器内壁受到腐蚀及高效地进行等离子体生成容器内的清洗，沿着等离子体生成容器内壁设置有如专利文献I的图3所示的、可装拆的衬里(也称为衬板、防着板)。专利文献I :日本专利公开公报特开平5-182623号(图3)
根据装置的运行情况，需要对防着板进行更换。例如，在使装置运行一定程度的期间之后，防着板上会附着堆积物。此外，由于等离子体生成容器内的热量，有时会使防着板产生热变形。如果任由这种状态而不管，会给装置的运行带来障碍，所以例如要定期地对防着板进行更换。防着板通常用螺栓固定在等离子体生成容器的内壁上。因此，在将防着板安装在等离子体生成容器的内壁上、或者将防着板从等离子体生成容器的内壁上拆下时，必须将固定防着板的螺栓全部安装上或者将固定防着板的螺栓全部拆下，这样的操作需要较长的时间。而且，如果定期进行这样的操作，则会使装置的维护的时间变长，会影响装置的运行率。近年来，被处理对象物的尺寸在逐年増大。例如，对于离子束照射装置而言，在被处理对象为玻璃基板(衬底)的情况下,其大小会达到约2200mmX2600mm。伴随着这样的基板大型化，等离子体生成容器的尺寸也变大了。在使用这样大型的等离子体生成容器时，防着板的尺寸对应的也变大。因此，在安装大尺寸的防着板时，需要更多的螺栓，防着板的安装与拆下操作所需要的时间也会变得更长。而且，需要很多劳动カ来进行安装及拆下防着板的操作。
发明内容
本发明的主要目的在于提供防着板支承部件及具有该防着板支承部件的离子源，能够提高将防着板安装在等离子体生成容器上或将防着板从等离子体生成容器拆下的エ作效率。本发明提供一种防着板支承部件，配置在等离子体生成容器内，所述等离子体生成容器在等离子体处理装置及离子束照射装置中使用，所述防着板支承部件的特征在干，具有主体部，至少一部分与所述等离子体生成容器的内壁抵接；以及端部，从所述主体部延伸设置，并且在将所述防着板支承部件组装在所述等离子体生成容器上吋，所述端部从所述等离子体生成容器的内壁离开。使用所述的防着板支承部件，能够提高将防着板安装在等离子体生成容器上及将防着板从等离子体生成容器拆下时的工作效率。此外，为了进ー步提高工作效率，优选的是，所述端部沿着安装所述防着板支承部件的所述等离子体生成容器的内壁延伸设置。这样，防着板的安装与拆下能够顺利地进行。此外，所述防着板支承部件由非磁性体和磁性体构成。此外，本发明还提供一种离子源，在等离子体生成容器内生成等离子体，从该等离子体产生离子束，并使所述离子束向规定的方向行进，在所述等离子体生成容器内配置有多个如上所述的防着板支承部件，在与所述离子束的行进方向大体垂直的平面上，所述防着板支承部件的端部沿着所述等离子体生成容器的内壁相互相对配置，并且在相对配置的所述防着板支承部件的端部之间配置有防着板。此外，本发明还提供一种离子源，在周围配置有多个永磁体的等离子体生成容器·内生成等离子体，从该等离子体产生离子束，并使所述离子束向规定的方向行进，在所述等离子体生成容器内配置有多个如上所述的防着板支承部件，在与所述离子束的行进方向大体垂直的平面上，所述防着板支承部件的端部沿着所述等离子体生成容器的内壁相互相对配置，在相对配置的所述防着板支承部件的端部之间配置有防着板，并且构成所述防着板支承部件的磁性体的至少一部分隔着所述等离子体生成容器的壁面与配置在所述等离子体生成容器周围的所述永磁体相对配置。通过在等离子体生成容器内配置防着板支承部件，并以使防着板相对于防着板支承部件滑动的方式来安装或拆下防着板，因此能够缩短对防着板进行定位所需要的时间。此外，由于防着板的端部由防着板支承部件支承，所以能够减少固定防着板本身的螺栓的数量。此外，由于用于固定防着板本身的螺栓的数量減少，所以能够缩短安装或拆下防着板时所需要的时间。
图I是表示本发明的离子源的一个实施方式的剖视图。图2是沿着图I所示的A-A线在X方向上切断等离子体生成容器时的剖视图。图3是表示防着板支承部件的立体图。图4是表示在图I、图2所示的等离子体生成容器的内部进ー步追加了防着板支承部件的情形。图5是表示在图4的结构中追加的防着板支承部件的立体图。图6是表示设置在等离子体生成容器周围的永磁体的配置示例，图6的(a)表示使Z方向朝向纸面的斜后方的时的情形，图6的(b)表示使Z方向朝向纸面的斜前方时的情形。图7是表示在图6所示的等离子体生成容器的端部安装有由磁性体与非磁性体构成的防着板支承部件的情形的立体图。图7的(a)是表示磁性体与非磁性体沿着图示箭头IB方向交替配置的防着板支承部件的例子，图7的(b)是表示在非磁性体的内部配置有多个磁性体的防着板支承部件的例子。图8是表示图7的(a)所示的防着板支承部件的立体图，图8的(a)表示防着板支承部件的整体，图8的(b)表示将构成防着板支承部件的磁性体与非磁性体分解时的情形。图9是表示图7的(b)所示的防着板支承部件的立体图，图9的(a)表示防着板支承部件的整体，图9的(b)表示将构成防着板支承部件的磁性体与非磁性体分解时的情形。图10是图5所示的防着板支承部件的变形例，图10的(a)表示防着板支承部件的整体，图10的(b)表示将构成防着板支承部件的磁性体与非磁性体分解时的情形。图11是表示防着板支承部件的另外的变形例的立体图。附图标记说明I——离子源4——等离子体生成容器 10-灯丝12——永磁体13——磁性体14——非磁性体15——防着板支承部件16-主体部17——端部20——防着板21——间隙
具体实施例方式图I中记载了表示离子束照射装置中所使用的离子源I的一个实施方式的剖视图。该离子源I是被称为桶式离子源类型的离子源的ー种。 该离子源I具有长方体形的等离子体生成容器4，从等离子体生成容器4引出大体为带状的尚子束3。在等离子体生成容器4上通过未图示的阀安装有气体源2，从该气体源2供给作为离子束3的原料的气体。此外，在该气体源2上连接有未图示的气体流量调节器(质量流量控制器)，由此调节从气体源2向等离子体生成容器4内部提供的气体的供给量。在等离子体生成容器4的一个侧面上，沿着Y方向安装有多个U形的灯丝10。这些灯丝10具有下述结构使用与灯丝10的端子之间连接的电源Vf，来调节流过各灯丝10的电流量。通过这样的结构，能够调节从离子源I引出的离子束3的电流密度分布。电流流过灯丝10，对灯丝10进行加热，由此从灯丝10放出电子。该电子与供给到等离子体生成容器4内部的气体(PH3、BF3等)发生碰撞引起气体的电离，从而在等离子体生成容器4内生成等离子体9。在该离子源I中，在等离子体生成容器4的周围安装有多个永磁体12。由该永磁体12在等离子体生成容器4的内部区域形成会切磁场，将从灯丝10放出的电子关在预定的区域内。此外，多个永磁体12在以每个托架为数个的方式收纳在未图示的托架上的状态下，安装在等离子体生成容器4上。离子源I具有作为引出电极系统的四个电极，从等离子体生成容器4沿着离子束3的引出向(图示Z方向)顺序配置有加速电极5、引出电极6、抑制电极7、接地电极8。各电极与等离子体生成容器4的电位通过多个电源(Vi V4)设定为分别不同的值，各电极在电气方面独立地安装在绝缘法兰11上。在作为引出电极系统使用的各电极上，例如在X方向上设置有多个长的狭缝状开ロ部22，通过这些狭缝状开ロ部22，引出离子束3。此外，虽然在此记载的是作为引出电极系统具有四个电极结构的离子源1，但并不限于此，电极的个数只要是ー个以上即可。而且，灯丝10的数量也不限于多个，只有ー个也行。如图I所示，在离子源I中，沿着等离子体生成容器4的内壁配置有防着板20。该防着板20是非磁性体材料，例如，可以是奥氏体不锈钢或钥等高熔点金属。沿着等离子体生成容器4的内壁配置的防着板20的端部，由未图示的防着板支承部件支承。关于该防着板支承部件的结构，以下进行说明。图2中描述了沿着图I记载的A-A线在X方向上切断等离子体生成容器4时的截面的情形。如图所示，在该例子中，在等离子体生成容器4的角的部分，配置有防着板支承部件15。该防着板支承部件15，使用未图示的螺栓，固定在等离子体生成容器4上。而且，防着板支承部件15的端部从等离子体生成容器4的内壁离开，在该端部与内壁之间形成有间隙21。防着板20相对于该间隙21沿着Z方向通过滑动进行安装。因此，防着板20相对于等离子体生成容器4的定位操作变得简単。虽然防着板20是使用螺栓固定在等离子体生成容器4上的，但是由于防着板20的端部由防着板支承部件15支承，所以对应地能够减少用于固定防着板20的螺栓的数量。由于螺栓的数量減少，所以能够缩短将防着板20安装在等离子体生成容器4的内壁上或从等离子体生成容器4的内壁拆下防着板20时所需要的时间。图3中记载了图2的防着板支承部件15的立体图。如图所示，防着板支承部件15具有主体部16，至少一部分与等离子体生成容器4的内壁抵接；以及端部17，从所述主体部16延伸设置。如果使主体部16的一部分与等离子体生成容器4的内壁抵接，则在该抵接的部分，能够容易地使用螺栓将防着板支承部件15固定在等离子体生成容器4上。而且，在等离子体生成容器4具有冷却机构的情况下，能够通过等离子体生成容器4对防着板支承部件15进行冷却，从而能够防止防着板支承部件15由于热而产生变形。此外，优选的是，将从主体部16延伸设置的端部17沿着等离子体生成容器4的内壁延伸设置。由于防着板20的形状是沿着等离子体生成容器4的内壁的形状，所以如果使防着板支承部件15的端部17的延伸方向沿着等离子体生成容器4的内壁，则防着板20的安装与拆下能够顺利进行。当等离子体生成容器4为大型的吋，防着板20的尺寸也变大。由于在对大的防着板20进行安装与拆下时需要很多劳动力，因此考虑对防着板20进行分割。在该情况下，如图4所示，可以考虑在位于等离子体生成容器4的X方向的侧面也追加防着板支承部件15。图5中描绘了表示在图4的结构中追加的防着板支承部件的整体的立体图。该防着板支承部件15也与前面的例子相同，具有主体部16，至少一部分与等离子体生成容器4的内壁抵接；以及端部17，从所述主体部16延伸设置。如图I所示的离子源I，在等离子体生成容器4的周围配置有多个永磁体12的情况下，可以考虑利用永磁体12，将防着板支承部件15保持在等离子体生成容器4的内壁上。
在图6的(a)、图6的(b)中描绘了在图I记载的离子源I的等离子体生成容器4周围配置有多个永磁体12的磁体配置的示例。图6的(a)与图6的(b)是从不同视点描绘的同一结构。此外，虽然在位干与Y方向相反一侧的等离子体生成容器4的面上也配置有多个永磁体12，但是由于具有与在位于Y方向一侧的等离子体生成容器4的面上设置的多个永磁体的磁体配置相同的结构，所以在此省略了对其的图示。在等离子体生成容器4的周围进行了这样的磁体配置的情况下，作为防着板支承部件15的结构，可以是如图7的(a)与图7的(b)所示的结构。在这些图中，为了明确永磁体12与防着板支承部件15的位置关系，省略了等离子体生成容器4的图示。此外，虽然在等离子体生成容器4的内部配置有多个防着板支承部件15，但是在其他位置处配置的防着板支承部件15的结构也与图示的相同，所以在此省略了该图示。如图7的(a)、图7的(b)所示，这里的防着板支承部件15由磁性体13 (例如铁素体不锈钢)和非磁性体14构成，磁性体13的一部分隔着等离子体生成容器4的壁面配置在与永磁体12相対的位置。
在图7的(a)中，沿着图中箭头所示的IB方向，交替配置有非磁性体14与磁性体13。此外，在图7的(b)中，在大的非磁性体14的内侧区域配置有多个磁性体13。在图8的(a)中描绘了表示图7的(a)所示的防着板支承部件15整体的立体图。除了设置有磁性体13之外，与图3所示的结构相同，具有主体部16，至少一部分与等离子体生成容器4的内壁抵接；以及端部17，从所述主体部16延伸设置。在图8的(b)中描绘了将构成图8的(a)所示的防着板支承部件15的磁性体13与非磁性体14分解时的情形。如该图所示，通过将直立设置在磁性体13侧面上的销19插入形成在非磁性体14上的孔18中，由此将两个部件组装起来。此外，在图8的(b)中描述的是在非磁性体14两个侧面上分別形成有孔18，但是在设置于防着板支承部件15端部的非磁性体14上，在未配置磁性体13的侧面上不形成孔18。在图9的(a)中描绘了表示图7的(b)所示的防着板支承部件15整体的立体图。除了设置有磁性体13之外，该防着板支承部件15也与图3所示的结构相同，具有主体部16，至少一部分与等离子体生成容器4的内壁抵接；以及端部17，从主体部16延伸设置。在图9的(b)中描绘了构成图9的(a)所示的防着板支承部件15的磁性体13与非磁性体14分解时的情形。如该图所示，通过将磁性体13压入设置在非磁性体14的孔内，由此将两个部件组装起来。如果在防着板支承部件15上设置所述的磁性体13,则磁性体13的一部分被永磁体12吸住，由此能够将防着板支承部件15吸引保持在等离子体生成容器4的内壁上。此夕卜，在该吸引カ较弱的情况下，也可以使用未图示的螺栓将防着板支承部件15固定在等离子体生成容器4的内壁上。但是，即使在这种情况下，由于存在永磁体12的吸引力，所以用于固定防着板支承部件15所使用的螺栓可以不使用大的而使用小的。此外，即使螺栓的大小不变，但可以使固定防着板支承部件15的螺栓的数量減少。其他变形例在以上的实施方式中，对等离子体生成容器4的形状为长方体的情况进行了说明，但等离子体生成容器4的形状并不限于长方体，例如也可以是圆柱状等。此外，除了在以上的实施方式中说明过的防着板支承部件15的结构之外，还可以对应于等离子体生成容器4的形状，使用图11的(a) 图11的(d)所示的结构。此外，防着板支承部件15没有必要沿着防着板20端部的整个区域来对防着板20进行支承，也可以支承防着板20端部的一部分。在以上的实施方式中，以离子束照射装置为例进行了说明，但是本发明的防着板支承部件也可以适用于等离子体处理装置。此外，对在图I所示的构成离子源I的引出电极系统的各电极中，以在X方向上设置有多个狭缝状开ロ部22为例进行了说明，但开ロ部的形状也可以是不同的形状。例如，也可以是在从Z方向观察各电极的表面时，设置有多个圆形的圆孔。这样的电极被称为多孔电极，从以往以来就使用着。
当然，除上述内容以外，在不脱离本发明宗旨的范围内，还可以进行各种改良与变形。
权利要求
1.一种防着板支承部件，配置在等离子体生成容器内，所述等离子体生成容器在等离子体处理装置及离子束照射装置中使用，所述防着板支承部件的特征在干， 具有主体部，至少一部分与所述等离子体生成容器的内壁抵接；以及端部，从所述主体部延伸设置， 并且在将所述防着板支承部件组装在所述等离子体生成容器上时，所述端部从所述等离子体生成容器的内壁离开。
2.根据权利要求I所述的防着板支承部件，其特征在于所述端部沿着安装所述防着板支承部件的所述等离子体生成容器的内壁延伸设置。
3.根据权利要求I或2所述的防着板支承部件，其特征在于所述防着板支承部件由非磁性体和磁性体构成。
4.一种离子源，在等离子体生成容器内生成等离子体，从该等离子体产生离子束，并使所述离子束向规定的方向行进，所述离子源的特征在干， 在所述等离子体生成容器内配置有多个如权利要求I或2所述的防着板支承部件， 在与所述离子束的行进方向大体垂直的平面上，所述防着板支承部件的端部沿着所述等离子体生成容器的内壁相互相对配置，并且在相对配置的所述防着板支承部件的端部之间配置有防着板。
5.一种离子源，在周围配置有多个永磁体的等离子体生成容器内生成等离子体，从该等离子体产生离子束，并使所述离子束向规定的方向行进，所述离子源的特征在干， 在所述等离子体生成容器内配置有多个如权利要求3所述的防着板支承部件， 在与所述离子束的行进方向大体垂直的平面上，所述防着板支承部件的端部沿着所述等离子体生成容器的内壁相互相对配置，在相对配置的所述防着板支承部件的端部之间配置有防着板，并且构成所述防着板支承部件的磁性体的至少一部分隔着所述等离子体生成容器的壁面与配置在所述等离子体生成容器周围的所述永磁体相对配置。
全文摘要
本发明提供防着板支承部件及具有该防着板支承部件的离子源，能提高将防着板向等离子体生成容器安装及将防着板从等离子体生成容器拆下时的工作效率。防着板支承部件(15)配置在等离子体处理装置及离子束照射装置中所使用的等离子体生成容器(4)内，具有至少一部分与等离子体生成容器(4)的内壁抵接的主体部(16)及从主体部(16)延伸设置的端部(17)，在将防着板支承部件(15)组装在等离子体生成容器(4)上时，端部(17)从等离子体生成容器(4)的内壁离开。
文档编号H01J27/02GK102867717SQ20121005751
公开日2013年1月9日 申请日期2012年3月6日 优先权日2011年7月8日
发明者井内裕, 土肥正二郎, 谷井正博 申请人:日新离子机器株式会社