本發(fā)明專利技術(shù)提供一種離子源電極的清潔裝置，可以沿構(gòu)成離子源的引出電極系統(tǒng)的電極的寬廣區(qū)域高速去除沉積物。該清潔裝置包括：清潔氣體源（42）等構(gòu)件，向引出電極系統(tǒng)（10）的相互面對(duì)的兩個(gè)電極（11、12）之間提供清潔氣體（48），使兩個(gè)電極之間的氣體壓力保持在發(fā)生輝光放電的氣體壓力；輝光放電電源（60），向兩個(gè)電極（11、12）之間施加直流電壓，發(fā)生輝光放電（80）。該清潔裝置還包括：異常放電測(cè)量器（84），測(cè)量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)電極（11、12）之間發(fā)生異常放電的次數(shù)（N）；電源控制器（86），使用測(cè)量到的發(fā)生異常放電的次數(shù)（N）進(jìn)行控制，使輝光放電電源（60）的輸出電流（Ig）增減規(guī)定幅度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及在未從離子源引出離子束時(shí)，對(duì)構(gòu)成離子源的引出電極系統(tǒng)的多個(gè)電極中相互面對(duì)的兩個(gè)電極進(jìn)行清潔的清潔裝置。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，簡(jiǎn)稱為離子時(shí)是指正離子。
技術(shù)介紹
如果從離子源引出離子束的運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)進(jìn)行，則在構(gòu)成引出電極系統(tǒng)的電極上沉積(附著)沉積物。如果放任這種情況，則會(huì)引起電極之間異常放電等問(wèn)題。因此，作為清潔離子源電極的技術(shù)的一個(gè)例子，以往提出了如下的清潔技術(shù):取代向離子源的等離子體室內(nèi)提供可電離氣體，而是提供稀有氣體，并把該稀有氣體的離子束引出，而且通過(guò)調(diào)整氣體流量和/或引出電壓，來(lái)調(diào)整離子束的束徑，由此，使離子束沖擊電極表面上所沉積的沉積物，利用濺射去除沉積物(例如參照專利文獻(xiàn)I )。專利文獻(xiàn)1:日本專利公報(bào)特許第4374487號(hào)(段落0024-0028，圖1)在上述以往的清潔技術(shù)中，通過(guò)使稀有氣體的離子束沖擊電極表面的沉積物，從而去除沉積物，但是無(wú)論如何調(diào)整提供至離子源的等離子體室內(nèi)的稀有氣體的氣體流量或施加于引出電極系統(tǒng)的引出電壓，去除沉積物的區(qū)域都限定在電極的孔(離子引出孔)周圍，所以不能去除其他區(qū)域上所沉積的沉積物。因此，可以去除沉積物的區(qū)域狹窄。此外，由于從離子源的等離子體室內(nèi)的等離子體引出離子束，對(duì)各電極照射的離子束電流的上限值在原理上是其離子源的最大離子束電流程度，所以最多只能達(dá)到數(shù)百HiA左右，因而難以高速去除沉積物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)主要的目的在于提供一種離子源電極的清潔裝置，可以在構(gòu)成離子源的引出電極系統(tǒng)的電極的寬廣區(qū)域高速去除沉積物。本專利技術(shù)的離子源電極的清潔裝置在未從離子源弓I出離子束時(shí)，對(duì)構(gòu)成離子源的弓I出電極系統(tǒng)的多個(gè)電極中相互面對(duì)的兩個(gè)電極進(jìn)行清潔，所述離子源電極的清潔裝置的特征在于包括:放電氣氛形成構(gòu)件，在清潔時(shí)至少向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間提供清潔氣體，使兩個(gè)所述電極之間的氣體壓力保持在發(fā)生輝光放電的氣體壓力；輝光放電電源，在清潔時(shí)向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間施加直流電壓，使所述清潔氣體在兩個(gè)所述電極之間發(fā)生輝光放電；異常放電測(cè)量構(gòu)件，測(cè)量清潔時(shí)的所述輝光放電電源的輸出電流或輸出電壓的大小，檢測(cè)相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間的異常放電，并且測(cè)量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)；以及電源控制構(gòu)件，利用由所述異常放電測(cè)量構(gòu)件測(cè)量到的所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常放電的次數(shù)，控制所述輝光放電電源的輸出電流，并進(jìn)行如下控制:(a)在開(kāi)始清潔時(shí)把所述輝光放電電源的輸出電流控制為規(guī)定的初始值；(b)當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)小于規(guī)定的第一下限值時(shí)，使所述輝光放電電源的輸出電流以規(guī)定的達(dá)成目標(biāo)值為上限，增加規(guī)定的第一增幅；(C)當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)大于規(guī)定的上限值時(shí)，使所述輝光放電電源的輸出電流以所述初始值為下限，減少規(guī)定的減幅；(d)當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)在所述第一下限值以上且在所述上限值以下時(shí)，保持所述輝光放電電源的輸出電流。按照該清潔裝置，在清潔時(shí)，可以在構(gòu)成引出電極系統(tǒng)的相互面對(duì)的兩個(gè)電極之間發(fā)生輝光放電。利用該輝光放電可以生成清潔氣體的等離子體，利用該等離子體中的離子的濺射以及與該等離子體中的活性粒子的化學(xué)反應(yīng)等，可以去除沉積在相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極表面上的沉積物。即，可以對(duì)兩個(gè)電極進(jìn)行清潔。而且利用所述異常放電測(cè)量構(gòu)件和電源控制構(gòu)件的作用，可以防止在兩個(gè)所述電極之間頻繁發(fā)生異常放電，同時(shí)能夠以大的電流發(fā)生輝光放電，所以與沒(méi)有設(shè)置所述異常放電測(cè)量構(gòu)件和電源控制構(gòu)件的情況相比，可以更穩(wěn)定更強(qiáng)力地進(jìn)行清潔。當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)小于比所述第一下限值小的第二下限值時(shí)，所述電源控制構(gòu)件還用于進(jìn)行控制，使所述輝光放電電源的輸出電流以所述達(dá)成目標(biāo)值為上限，增加比所述第一增幅大的第二增幅，優(yōu)先于所述第一增幅。所述電源控制構(gòu)件還用于在將所述輝光放電電源的輸出電流控制成增加所述第二增幅、使得所述輝光放電電源的輸出電流到達(dá)了所述達(dá)成目標(biāo)值時(shí)，輸出表示清潔結(jié)束的清潔結(jié)束信號(hào)。根據(jù)方式I所述的專利技術(shù)，在清潔時(shí)，在構(gòu)成引出電極系統(tǒng)的相互面對(duì)的兩個(gè)電極之間發(fā)生輝光放電，可以利用該輝光放電對(duì)兩個(gè)電極進(jìn)行清潔。而且，由于在施加有電壓的兩個(gè)電極之間大致整體發(fā)生上述輝光放電，所以因輝光放電產(chǎn)生等離子體側(cè)的大體整個(gè)電極面暴露在等離子體中。因此，不限于在離子引出孔周圍去除沉積物，而是可以沿兩個(gè)電極的寬廣區(qū)域去除沉積物。此外，由于容易使上述輝光放電的放電電流成為遠(yuǎn)大于離子源的最大離子束電流的值，所以與現(xiàn)有的清潔技術(shù)相比可以高速去除沉積物。此外，由于利用異常放電測(cè)量構(gòu)件和電源控制構(gòu)件的作用，可以防止在兩個(gè)所述電極之間頻繁發(fā)生異常放電，同時(shí)以大的電流發(fā)生輝光放電，所以與沒(méi)有設(shè)置異常放電測(cè)量構(gòu)件和電源控制構(gòu)件的情況相比，可以更穩(wěn)定更強(qiáng)力地進(jìn)行清潔。根據(jù)方式2所述的專利技術(shù)，進(jìn)一步具有以下效果。即，在發(fā)生異常放電的次數(shù)少時(shí)，可以大幅度增加輝光放電電源的輸出電流，所以可以防止頻繁發(fā)生異常放電，同時(shí)可以使輝光放電電源的輸出電流更快地到達(dá)達(dá)成目標(biāo)值。其結(jié)果，由于可以快速進(jìn)行清潔，所以可以縮短清潔時(shí)間。根據(jù)方式3所述的專利技術(shù)，進(jìn)一步具有以下效果。即，即使不依賴計(jì)量清潔時(shí)間的計(jì)時(shí)器等，也可以判斷清潔結(jié)束。而且在發(fā)生異常放電的次數(shù)少時(shí)，由于輝光放電電源的輸出電流可以快速到達(dá)達(dá)成目標(biāo)值，快速輸出清潔結(jié)束信號(hào)，所以在電極的污垢少而發(fā)生異常放電的次數(shù)少時(shí)，通過(guò)使用該信號(hào)，不會(huì)進(jìn)行徒勞的清潔，可以快速結(jié)束清潔。因此，可以縮短清潔所需要的時(shí)間。附圖說(shuō)明圖1是表示具備本專利技術(shù)一個(gè)例子的清潔裝置的離子源裝置的例子的簡(jiǎn)圖，表示引出離子束時(shí)的狀態(tài)。圖2是表示具備本專利技術(shù)一個(gè)例子的清潔裝置的離子源裝置的例子的簡(jiǎn)圖，表示清潔時(shí)的狀態(tài)。圖3是表示圖2等所示的異常放電測(cè)量器和電源控制器動(dòng)作的一個(gè)例子的流程圖。圖4是表示圖2等所示的異常放電測(cè)量器和電源控制器動(dòng)作的另一例的流程圖。圖5是表示圖2等所示的異常放電測(cè)量器和電源控制器動(dòng)作的再一例的流程圖。圖6是表示進(jìn)行圖3所示控制時(shí)的輝光放電電源的輸出電流變化的測(cè)量結(jié)果一個(gè)例子的圖。圖7是表示具備本專利技術(shù)另一例子的清潔裝置的離子源裝置的例子的簡(jiǎn)圖，表示清潔時(shí)的狀態(tài)。圖8是表示清潔氣體導(dǎo)入部位的其他例子的簡(jiǎn)圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明2離子源10引出電極系統(tǒng)11第一電極12第二電極13第三電極14第四電極20離子束30真空排氣裝置42清潔氣體源48清潔氣體60輝光放電電源80輝光放電84異常放電測(cè)量器86電源控制器具體實(shí)施例方式圖1、圖2表示具備本專利技術(shù)一個(gè)例子的清潔裝置的離子源裝置的例子。圖1表示引出離子束時(shí)的狀態(tài)，圖2表示清潔時(shí)的狀態(tài)。構(gòu)成該離子源裝置的離子源2包括:等離子體生成部4，用于導(dǎo)入可電離氣體38并使該可電離氣體38電離從而生成等離子體6 ;以及引出電極系統(tǒng)10，利用電場(chǎng)的作用從該等離子體生成部4內(nèi)的等離子體6引出離子束20。在該例子中，等離子體生成部4從設(shè)置在等離子體生成容器5內(nèi)的燈絲8釋放出熱電子，在該燈絲8和兼作為陽(yáng)極的等離子體生成容器5之間產(chǎn)生放電(電弧放電)，使可電離氣體38電離，從而生成等離子體6。燈絲8上連接有對(duì)其進(jìn)行加熱用的燈絲電源50，在燈絲8的一端與等離子體生成容器5之間連接有電弧電源52，所述電弧電源52用于使燈絲8的一端為負(fù)極側(cè)以發(fā)生電弧放電。但是，等離子體生成部4并不限于所述類本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種離子源電極的清潔裝置，在未從離子源引出離子束時(shí)，對(duì)構(gòu)成離子源的引出電極系統(tǒng)的多個(gè)電極中相互面對(duì)的兩個(gè)電極進(jìn)行清潔，所述離子源電極的清潔裝置的特征在于包括：放電氣氛形成構(gòu)件，在清潔時(shí)至少向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間提供清潔氣體，使兩個(gè)所述電極之間的氣體壓力保持在發(fā)生輝光放電的氣體壓力；輝光放電電源，在清潔時(shí)向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間施加直流電壓，使所述清潔氣體在兩個(gè)所述電極之間發(fā)生輝光放電；異常放電測(cè)量構(gòu)件，測(cè)量清潔時(shí)的所述輝光放電電源的輸出電流或輸出電壓的大小，檢測(cè)相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間的異常放電，并且測(cè)量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)；以及電源控制構(gòu)件，利用由所述異常放電測(cè)量構(gòu)件測(cè)量到的所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常放電的次數(shù)，控制所述輝光放電電源的輸出電流，并進(jìn)行如下控制：（a）在開(kāi)始清潔時(shí)把所述輝光放電電源的輸出電流控制為規(guī)定的初始值；（b）當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)小于規(guī)定的第一下限值時(shí)，使所述輝光放電電源的輸出電流以規(guī)定的達(dá)成目標(biāo)值為上限，增加規(guī)定的第一增幅；（c）當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)大于規(guī)定的上限值時(shí)，使所述輝光放電電源的輸出電流以所述初始值為下限，減少規(guī)定的減幅；（d）當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)在所述第一下限值以上且在所述上限值以下時(shí)，保持所述輝光放電電源的輸出電流。...
【技術(shù)特征摘要】
2011.11.07 JP 2011-2430671.一種離子源電極的清潔裝置，在未從離子源引出離子束時(shí)，對(duì)構(gòu)成離子源的引出電極系統(tǒng)的多個(gè)電極中相互面對(duì)的兩個(gè)電極進(jìn)行清潔，所述離子源電極的清潔裝置的特征在于包括: 放電氣氛形成構(gòu)件，在清潔時(shí)至少向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間提供清潔氣體，使兩個(gè)所述電極之間的氣體壓力保持在發(fā)生輝光放電的氣體壓力； 輝光放電電源，在清潔時(shí)向相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間施加直流電壓，使所述清潔氣體在兩個(gè)所述電極之間發(fā)生輝光放電； 異常放電測(cè)量構(gòu)件，測(cè)量清潔時(shí)的所述輝光放電電源的輸出電流或輸出電壓的大小，檢測(cè)相互面對(duì)的兩個(gè)所述電極之間的異常放電，并且測(cè)量在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)；以及 電源控制構(gòu)件，利用由所述異常放電測(cè)量構(gòu)件測(cè)量到的所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常放電的次數(shù)，控制所述輝光放電電源的輸出電流，并進(jìn)行如下控制:Ca)在開(kāi)始清潔時(shí)把所述輝光放電電源的輸出電流控制為規(guī)定的初始值；(b)當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)小于規(guī)定的第一下限值時(shí)，使所述輝光放電電源的輸出電流以規(guī)定的達(dá)成目標(biāo)值為上限，增加規(guī)定的第一增幅；(C)當(dāng)發(fā)生所述異常放電的次數(shù)大于規(guī)定的上限值時(shí)，使所述輝光...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：松本武，中尾和浩，厚主誠(chéng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：日新離子機(jī)器株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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