專利名稱：防著板支承部件及具有該防著板支承部件的離子源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將防著板安裝在等離子體處理裝置及離子束照射裝置中所使用的等離子體生成容器內(nèi)部的防著板支承部件以及具有該防著板支承部件的離子源。
背景技術(shù)：
在被稱為等離子體CVD裝置或PLAD的等離子體摻雜裝置等等離子體處理裝置、離子注入裝置及離子束定向裝置等離子束照射裝置中，為了防止等離子體生成容器內(nèi)壁受到腐蝕及高效地進(jìn)行等離子體生成容器內(nèi)的清洗，沿著等離子體生成容器內(nèi)壁設(shè)置有如專利文獻(xiàn)I的圖3所示的、可裝拆的襯里(也稱為襯板、防著板)。專利文獻(xiàn)I :日本專利公開公報特開平5-182623號(圖3)
根據(jù)裝置的運(yùn)行情況，需要對防著板進(jìn)行更換。例如，在使裝置運(yùn)行一定程度的期間之后，防著板上會附著堆積物。此外，由于等離子體生成容器內(nèi)的熱量，有時會使防著板產(chǎn)生熱變形。如果任由這種狀態(tài)而不管，會給裝置的運(yùn)行帶來障礙，所以例如要定期地對防著板進(jìn)行更換。防著板通常用螺栓固定在等離子體生成容器的內(nèi)壁上。因此，在將防著板安裝在等離子體生成容器的內(nèi)壁上、或者將防著板從等離子體生成容器的內(nèi)壁上拆下時，必須將固定防著板的螺栓全部安裝上或者將固定防著板的螺栓全部拆下，這樣的操作需要較長的時間。而且，如果定期進(jìn)行這樣的操作，則會使裝置的維護(hù)的時間變長，會影響裝置的運(yùn)行率。近年來，被處理對象物的尺寸在逐年増大。例如，對于離子束照射裝置而言，在被處理對象為玻璃基板(襯底)的情況下,其大小會達(dá)到約2200mmX2600mm。伴隨著這樣的基板大型化，等離子體生成容器的尺寸也變大了。在使用這樣大型的等離子體生成容器時，防著板的尺寸對應(yīng)的也變大。因此，在安裝大尺寸的防著板時，需要更多的螺栓，防著板的安裝與拆下操作所需要的時間也會變得更長。而且，需要很多勞動カ來進(jìn)行安裝及拆下防著板的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供防著板支承部件及具有該防著板支承部件的離子源，能夠提高將防著板安裝在等離子體生成容器上或?qū)⒎乐鍙牡入x子體生成容器拆下的エ作效率。本發(fā)明提供一種防著板支承部件，配置在等離子體生成容器內(nèi)，所述等離子體生成容器在等離子體處理裝置及離子束照射裝置中使用，所述防著板支承部件的特征在干，具有主體部，至少一部分與所述等離子體生成容器的內(nèi)壁抵接；以及端部，從所述主體部延伸設(shè)置，并且在將所述防著板支承部件組裝在所述等離子體生成容器上吋，所述端部從所述等離子體生成容器的內(nèi)壁離開。使用所述的防著板支承部件，能夠提高將防著板安裝在等離子體生成容器上及將防著板從等離子體生成容器拆下時的工作效率。此外，為了進(jìn)ー步提高工作效率，優(yōu)選的是，所述端部沿著安裝所述防著板支承部件的所述等離子體生成容器的內(nèi)壁延伸設(shè)置。這樣，防著板的安裝與拆下能夠順利地進(jìn)行。此外，所述防著板支承部件由非磁性體和磁性體構(gòu)成。此外，本發(fā)明還提供一種離子源，在等離子體生成容器內(nèi)生成等離子體，從該等離子體產(chǎn)生離子束，并使所述離子束向規(guī)定的方向行進(jìn)，在所述等離子體生成容器內(nèi)配置有多個如上所述的防著板支承部件，在與所述離子束的行進(jìn)方向大體垂直的平面上，所述防著板支承部件的端部沿著所述等離子體生成容器的內(nèi)壁相互相對配置，并且在相對配置的所述防著板支承部件的端部之間配置有防著板。此外，本發(fā)明還提供一種離子源，在周圍配置有多個永磁體的等離子體生成容器·內(nèi)生成等離子體，從該等離子體產(chǎn)生離子束，并使所述離子束向規(guī)定的方向行進(jìn)，在所述等離子體生成容器內(nèi)配置有多個如上所述的防著板支承部件，在與所述離子束的行進(jìn)方向大體垂直的平面上，所述防著板支承部件的端部沿著所述等離子體生成容器的內(nèi)壁相互相對配置，在相對配置的所述防著板支承部件的端部之間配置有防著板，并且構(gòu)成所述防著板支承部件的磁性體的至少一部分隔著所述等離子體生成容器的壁面與配置在所述等離子體生成容器周圍的所述永磁體相對配置。通過在等離子體生成容器內(nèi)配置防著板支承部件，并以使防著板相對于防著板支承部件滑動的方式來安裝或拆下防著板，因此能夠縮短對防著板進(jìn)行定位所需要的時間。此外，由于防著板的端部由防著板支承部件支承，所以能夠減少固定防著板本身的螺栓的數(shù)量。此外，由于用于固定防著板本身的螺栓的數(shù)量減少，所以能夠縮短安裝或拆下防著板時所需要的時間。


圖I是表示本發(fā)明的離子源的一個實(shí)施方式的剖視圖。圖2是沿著圖I所示的A-A線在X方向上切斷等離子體生成容器時的剖視圖。圖3是表示防著板支承部件的立體圖。圖4是表示在圖I、圖2所示的等離子體生成容器的內(nèi)部進(jìn)ー步追加了防著板支承部件的情形。圖5是表示在圖4的結(jié)構(gòu)中追加的防著板支承部件的立體圖。圖6是表示設(shè)置在等離子體生成容器周圍的永磁體的配置示例，圖6的(a)表示使Z方向朝向紙面的斜后方的時的情形，圖6的(b)表示使Z方向朝向紙面的斜前方時的情形。圖7是表示在圖6所示的等離子體生成容器的端部安裝有由磁性體與非磁性體構(gòu)成的防著板支承部件的情形的立體圖。圖7的(a)是表示磁性體與非磁性體沿著圖示箭頭IB方向交替配置的防著板支承部件的例子，圖7的(b)是表示在非磁性體的內(nèi)部配置有多個磁性體的防著板支承部件的例子。圖8是表示圖7的(a)所示的防著板支承部件的立體圖，圖8的(a)表示防著板支承部件的整體，圖8的(b)表示將構(gòu)成防著板支承部件的磁性體與非磁性體分解時的情形。圖9是表示圖7的(b)所示的防著板支承部件的立體圖，圖9的(a)表示防著板支承部件的整體，圖9的(b)表示將構(gòu)成防著板支承部件的磁性體與非磁性體分解時的情形。圖10是圖5所示的防著板支承部件的變形例，圖10的(a)表示防著板支承部件的整體，圖10的(b)表示將構(gòu)成防著板支承部件的磁性體與非磁性體分解時的情形。圖11是表示防著板支承部件的另外的變形例的立體圖。附圖標(biāo)記說明I——離子源4——等離子體生成容器 10-燈絲12——永磁體13——磁性體14——非磁性體15——防著板支承部件16-主體部17——端部20——防著板21——間隙
具體實(shí)施例方式圖I中記載了表示離子束照射裝置中所使用的離子源I的一個實(shí)施方式的剖視圖。該離子源I是被稱為桶式離子源類型的離子源的ー種。 該離子源I具有長方體形的等離子體生成容器4，從等離子體生成容器4引出大體為帶狀的尚子束3。在等離子體生成容器4上通過未圖示的閥安裝有氣體源2，從該氣體源2供給作為離子束3的原料的氣體。此外，在該氣體源2上連接有未圖示的氣體流量調(diào)節(jié)器(質(zhì)量流量控制器)，由此調(diào)節(jié)從氣體源2向等離子體生成容器4內(nèi)部提供的氣體的供給量。在等離子體生成容器4的一個側(cè)面上，沿著Y方向安裝有多個U形的燈絲10。這些燈絲10具有下述結(jié)構(gòu)使用與燈絲10的端子之間連接的電源Vf，來調(diào)節(jié)流過各燈絲10的電流量。通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)從離子源I引出的離子束3的電流密度分布。電流流過燈絲10，對燈絲10進(jìn)行加熱，由此從燈絲10放出電子。該電子與供給到等離子體生成容器4內(nèi)部的氣體(PH3、BF3等)發(fā)生碰撞引起氣體的電離，從而在等離子體生成容器4內(nèi)生成等離子體9。在該離子源I中，在等離子體生成容器4的周圍安裝有多個永磁體12。由該永磁體12在等離子體生成容器4的內(nèi)部區(qū)域形成會切磁場，將從燈絲10放出的電子關(guān)在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)。此外，多個永磁體12在以每個托架為數(shù)個的方式收納在未圖示的托架上的狀態(tài)下，安裝在等離子體生成容器4上。離子源I具有作為引出電極系統(tǒng)的四個電極，從等離子體生成容器4沿著離子束3的引出向(圖示Z方向)順序配置有加速電極5、引出電極6、抑制電極7、接地電極8。各電極與等離子體生成容器4的電位通過多個電源(Vi V4)設(shè)定為分別不同的值，各電極在電氣方面獨(dú)立地安裝在絕緣法蘭11上。在作為引出電極系統(tǒng)使用的各電極上，例如在X方向上設(shè)置有多個長的狹縫狀開ロ部22，通過這些狹縫狀開ロ部22，引出離子束3。此外，雖然在此記載的是作為引出電極系統(tǒng)具有四個電極結(jié)構(gòu)的離子源1，但并不限于此，電極的個數(shù)只要是ー個以上即可。而且，燈絲10的數(shù)量也不限于多個，只有ー個也行。如圖I所示，在離子源I中，沿著等離子體生成容器4的內(nèi)壁配置有防著板20。該防著板20是非磁性體材料，例如，可以是奧氏體不銹鋼或鑰等高熔點(diǎn)金屬。沿著等離子體生成容器4的內(nèi)壁配置的防著板20的端部，由未圖示的防著板支承部件支承。關(guān)于該防著板支承部件的結(jié)構(gòu)，以下進(jìn)行說明。圖2中描述了沿著圖I記載的A-A線在X方向上切斷等離子體生成容器4時的截面的情形。如圖所示，在該例子中，在等離子體生成容器4的角的部分，配置有防著板支承部件15。該防著板支承部件15，使用未圖示的螺栓，固定在等離子體生成容器4上。而且，防著板支承部件15的端部從等離子體生成容器4的內(nèi)壁離開，在該端部與內(nèi)壁之間形成有間隙21。防著板20相對于該間隙21沿著Z方向通過滑動進(jìn)行安裝。因此，防著板20相對于等離子體生成容器4的定位操作變得簡単。雖然防著板20是使用螺栓固定在等離子體生成容器4上的，但是由于防著板20的端部由防著板支承部件15支承，所以對應(yīng)地能夠減少用于固定防著板20的螺栓的數(shù)量。由于螺栓的數(shù)量減少，所以能夠縮短將防著板20安裝在等離子體生成容器4的內(nèi)壁上或從等離子體生成容器4的內(nèi)壁拆下防著板20時所需要的時間。圖3中記載了圖2的防著板支承部件15的立體圖。如圖所示，防著板支承部件15具有主體部16，至少一部分與等離子體生成容器4的內(nèi)壁抵接；以及端部17，從所述主體部16延伸設(shè)置。如果使主體部16的一部分與等離子體生成容器4的內(nèi)壁抵接，則在該抵接的部分，能夠容易地使用螺栓將防著板支承部件15固定在等離子體生成容器4上。而且，在等離子體生成容器4具有冷卻機(jī)構(gòu)的情況下，能夠通過等離子體生成容器4對防著板支承部件15進(jìn)行冷卻，從而能夠防止防著板支承部件15由于熱而產(chǎn)生變形。此外，優(yōu)選的是，將從主體部16延伸設(shè)置的端部17沿著等離子體生成容器4的內(nèi)壁延伸設(shè)置。由于防著板20的形狀是沿著等離子體生成容器4的內(nèi)壁的形狀，所以如果使防著板支承部件15的端部17的延伸方向沿著等離子體生成容器4的內(nèi)壁，則防著板20的安裝與拆下能夠順利進(jìn)行。當(dāng)?shù)入x子體生成容器4為大型的吋，防著板20的尺寸也變大。由于在對大的防著板20進(jìn)行安裝與拆下時需要很多勞動力，因此考慮對防著板20進(jìn)行分割。在該情況下，如圖4所示，可以考慮在位于等離子體生成容器4的X方向的側(cè)面也追加防著板支承部件15。圖5中描繪了表示在圖4的結(jié)構(gòu)中追加的防著板支承部件的整體的立體圖。該防著板支承部件15也與前面的例子相同，具有主體部16，至少一部分與等離子體生成容器4的內(nèi)壁抵接；以及端部17，從所述主體部16延伸設(shè)置。如圖I所示的離子源I，在等離子體生成容器4的周圍配置有多個永磁體12的情況下，可以考慮利用永磁體12，將防著板支承部件15保持在等離子體生成容器4的內(nèi)壁上。
在圖6的(a)、圖6的(b)中描繪了在圖I記載的離子源I的等離子體生成容器4周圍配置有多個永磁體12的磁體配置的示例。圖6的(a)與圖6的(b)是從不同視點(diǎn)描繪的同一結(jié)構(gòu)。此外，雖然在位干與Y方向相反一側(cè)的等離子體生成容器4的面上也配置有多個永磁體12，但是由于具有與在位于Y方向一側(cè)的等離子體生成容器4的面上設(shè)置的多個永磁體的磁體配置相同的結(jié)構(gòu)，所以在此省略了對其的圖示。在等離子體生成容器4的周圍進(jìn)行了這樣的磁體配置的情況下，作為防著板支承部件15的結(jié)構(gòu)，可以是如圖7的(a)與圖7的(b)所示的結(jié)構(gòu)。在這些圖中，為了明確永磁體12與防著板支承部件15的位置關(guān)系，省略了等離子體生成容器4的圖示。此外，雖然在等離子體生成容器4的內(nèi)部配置有多個防著板支承部件15，但是在其他位置處配置的防著板支承部件15的結(jié)構(gòu)也與圖示的相同，所以在此省略了該圖示。如圖7的(a)、圖7的(b)所示，這里的防著板支承部件15由磁性體13 (例如鐵素體不銹鋼)和非磁性體14構(gòu)成，磁性體13的一部分隔著等離子體生成容器4的壁面配置在與永磁體12相対的位置。
在圖7的(a)中，沿著圖中箭頭所示的IB方向，交替配置有非磁性體14與磁性體13。此外，在圖7的(b)中，在大的非磁性體14的內(nèi)側(cè)區(qū)域配置有多個磁性體13。在圖8的(a)中描繪了表示圖7的(a)所示的防著板支承部件15整體的立體圖。除了設(shè)置有磁性體13之外，與圖3所示的結(jié)構(gòu)相同，具有主體部16，至少一部分與等離子體生成容器4的內(nèi)壁抵接；以及端部17，從所述主體部16延伸設(shè)置。在圖8的(b)中描繪了將構(gòu)成圖8的(a)所示的防著板支承部件15的磁性體13與非磁性體14分解時的情形。如該圖所示，通過將直立設(shè)置在磁性體13側(cè)面上的銷19插入形成在非磁性體14上的孔18中，由此將兩個部件組裝起來。此外，在圖8的(b)中描述的是在非磁性體14兩個側(cè)面上分別形成有孔18，但是在設(shè)置于防著板支承部件15端部的非磁性體14上，在未配置磁性體13的側(cè)面上不形成孔18。在圖9的(a)中描繪了表示圖7的(b)所示的防著板支承部件15整體的立體圖。除了設(shè)置有磁性體13之外，該防著板支承部件15也與圖3所示的結(jié)構(gòu)相同，具有主體部16，至少一部分與等離子體生成容器4的內(nèi)壁抵接；以及端部17，從主體部16延伸設(shè)置。在圖9的(b)中描繪了構(gòu)成圖9的(a)所示的防著板支承部件15的磁性體13與非磁性體14分解時的情形。如該圖所示，通過將磁性體13壓入設(shè)置在非磁性體14的孔內(nèi)，由此將兩個部件組裝起來。如果在防著板支承部件15上設(shè)置所述的磁性體13,則磁性體13的一部分被永磁體12吸住，由此能夠?qū)⒎乐逯С胁考?5吸引保持在等離子體生成容器4的內(nèi)壁上。此夕卜，在該吸引カ較弱的情況下，也可以使用未圖示的螺栓將防著板支承部件15固定在等離子體生成容器4的內(nèi)壁上。但是，即使在這種情況下，由于存在永磁體12的吸引力，所以用于固定防著板支承部件15所使用的螺栓可以不使用大的而使用小的。此外，即使螺栓的大小不變，但可以使固定防著板支承部件15的螺栓的數(shù)量減少。其他變形例在以上的實(shí)施方式中，對等離子體生成容器4的形狀為長方體的情況進(jìn)行了說明，但等離子體生成容器4的形狀并不限于長方體，例如也可以是圓柱狀等。此外，除了在以上的實(shí)施方式中說明過的防著板支承部件15的結(jié)構(gòu)之外，還可以對應(yīng)于等離子體生成容器4的形狀，使用圖11的(a) 圖11的(d)所示的結(jié)構(gòu)。此外，防著板支承部件15沒有必要沿著防著板20端部的整個區(qū)域來對防著板20進(jìn)行支承，也可以支承防著板20端部的一部分。在以上的實(shí)施方式中，以離子束照射裝置為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的防著板支承部件也可以適用于等離子體處理裝置。此外，對在圖I所示的構(gòu)成離子源I的引出電極系統(tǒng)的各電極中，以在X方向上設(shè)置有多個狹縫狀開ロ部22為例進(jìn)行了說明，但開ロ部的形狀也可以是不同的形狀。例如，也可以是在從Z方向觀察各電極的表面時，設(shè)置有多個圓形的圓孔。這樣的電極被稱為多孔電極，從以往以來就使用著。
當(dāng)然，除上述內(nèi)容以外，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，還可以進(jìn)行各種改良與變形。
權(quán)利要求
1.一種防著板支承部件，配置在等離子體生成容器內(nèi)，所述等離子體生成容器在等離子體處理裝置及離子束照射裝置中使用，所述防著板支承部件的特征在干， 具有主體部，至少一部分與所述等離子體生成容器的內(nèi)壁抵接；以及端部，從所述主體部延伸設(shè)置， 并且在將所述防著板支承部件組裝在所述等離子體生成容器上時，所述端部從所述等離子體生成容器的內(nèi)壁離開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的防著板支承部件，其特征在于所述端部沿著安裝所述防著板支承部件的所述等離子體生成容器的內(nèi)壁延伸設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的防著板支承部件，其特征在于所述防著板支承部件由非磁性體和磁性體構(gòu)成。
4.一種離子源，在等離子體生成容器內(nèi)生成等離子體，從該等離子體產(chǎn)生離子束，并使所述離子束向規(guī)定的方向行進(jìn)，所述離子源的特征在干， 在所述等離子體生成容器內(nèi)配置有多個如權(quán)利要求I或2所述的防著板支承部件， 在與所述離子束的行進(jìn)方向大體垂直的平面上，所述防著板支承部件的端部沿著所述等離子體生成容器的內(nèi)壁相互相對配置，并且在相對配置的所述防著板支承部件的端部之間配置有防著板。
5.一種離子源，在周圍配置有多個永磁體的等離子體生成容器內(nèi)生成等離子體，從該等離子體產(chǎn)生離子束，并使所述離子束向規(guī)定的方向行進(jìn)，所述離子源的特征在干， 在所述等離子體生成容器內(nèi)配置有多個如權(quán)利要求3所述的防著板支承部件， 在與所述離子束的行進(jìn)方向大體垂直的平面上，所述防著板支承部件的端部沿著所述等離子體生成容器的內(nèi)壁相互相對配置，在相對配置的所述防著板支承部件的端部之間配置有防著板，并且構(gòu)成所述防著板支承部件的磁性體的至少一部分隔著所述等離子體生成容器的壁面與配置在所述等離子體生成容器周圍的所述永磁體相對配置。
全文摘要
本發(fā)明提供防著板支承部件及具有該防著板支承部件的離子源，能提高將防著板向等離子體生成容器安裝及將防著板從等離子體生成容器拆下時的工作效率。防著板支承部件(15)配置在等離子體處理裝置及離子束照射裝置中所使用的等離子體生成容器(4)內(nèi)，具有至少一部分與等離子體生成容器(4)的內(nèi)壁抵接的主體部(16)及從主體部(16)延伸設(shè)置的端部(17)，在將防著板支承部件(15)組裝在等離子體生成容器(4)上時，端部(17)從等離子體生成容器(4)的內(nèi)壁離開。
文檔編號H01J27/02GK102867717SQ20121005751
公開日2013年1月9日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者井內(nèi)裕, 土肥正二郎, 谷井正博 申請人:日新離子機(jī)器株式會社