JPH05290792A - スパッタイオンポンプ - Google Patents
スパッタイオンポンプInfo
- Publication number
- JPH05290792A JPH05290792A JP11242592A JP11242592A JPH05290792A JP H05290792 A JPH05290792 A JP H05290792A JP 11242592 A JP11242592 A JP 11242592A JP 11242592 A JP11242592 A JP 11242592A JP H05290792 A JPH05290792 A JP H05290792A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- discharge
- pump
- sputter ion
- ion pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電空間個数の増加に伴うマグネットの大型
化を極力抑えると共に、ペニング放電の過剰な拡大を抑
制してガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を
防止する。 【構成】 ポンプ容器１４の内部には陽極１６と陰極１
８がある。陽極１６は多数の中空円筒を並列に並べて構
成され、この中空円筒の内部が放電空間２０となる。ポ
ンプ容器１４の外部には、陽極１６の各放電空間２０に
対応してそれぞれ独立にマグネット２４が配置されてい
る。すなわち、陽極１６のそれぞれの中空円筒に対して
これを軸線方向の両側から挟むように一対の円柱状マグ
ネット２４が配置されている。
化を極力抑えると共に、ペニング放電の過剰な拡大を抑
制してガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を
防止する。 【構成】 ポンプ容器１４の内部には陽極１６と陰極１
８がある。陽極１６は多数の中空円筒を並列に並べて構
成され、この中空円筒の内部が放電空間２０となる。ポ
ンプ容器１４の外部には、陽極１６の各放電空間２０に
対応してそれぞれ独立にマグネット２４が配置されてい
る。すなわち、陽極１６のそれぞれの中空円筒に対して
これを軸線方向の両側から挟むように一対の円柱状マグ
ネット２４が配置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個の放電空間を備
えるスパッタイオンポンプに関する。
えるスパッタイオンポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は平板マグネットを備えた従来の二
極型スパッタイオンポンプの一部を破断して示した斜視
図であり、図５はその部分拡大正面断面図である。この
種のスパッタイオンポンプは、例えば特開昭５９−６６
０４６号公報や実公平１−３８５１２号公報に開示され
ている。図４において、ポンプ容器２の内部には、ゲッ
タ材を用いた陰極４と、複数個の放電空間５を備えた陽
極６とにより構成されるポンプ素子が組込まれている。
陽極６は中空円筒を並列に並べて構成され、この中空円
筒の内部が放電空間５となる。スパッタイオンポンプの
ポンプ作用は次のような原理で生じる。ポンプ容器２の
外部に設けた平板マグネット８による平行磁場１０（図
５参照）の印加と、陰極４と陽極６との間への高圧電源
１２による高電圧印加とにより、個々の放電空間５にお
いてペニング放電が生じ、これにより気体分子がイオン
化され、このイオンが陰極４の表面をスパッタし、スパ
ッタされた粒子が他の面に付着して活性なゲッタ面が生
成される。
極型スパッタイオンポンプの一部を破断して示した斜視
図であり、図５はその部分拡大正面断面図である。この
種のスパッタイオンポンプは、例えば特開昭５９−６６
０４６号公報や実公平１−３８５１２号公報に開示され
ている。図４において、ポンプ容器２の内部には、ゲッ
タ材を用いた陰極４と、複数個の放電空間５を備えた陽
極６とにより構成されるポンプ素子が組込まれている。
陽極６は中空円筒を並列に並べて構成され、この中空円
筒の内部が放電空間５となる。スパッタイオンポンプの
ポンプ作用は次のような原理で生じる。ポンプ容器２の
外部に設けた平板マグネット８による平行磁場１０（図
５参照）の印加と、陰極４と陽極６との間への高圧電源
１２による高電圧印加とにより、個々の放電空間５にお
いてペニング放電が生じ、これにより気体分子がイオン
化され、このイオンが陰極４の表面をスパッタし、スパ
ッタされた粒子が他の面に付着して活性なゲッタ面が生
成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスパッタイオンポンプでは、一般的に排気能力の向
上をはかる場合、放電空間の個数を増やす方法がとられ
ているため、放電空間個数の増加と共に平行磁場印加面
積が拡大し、そのために平板マグネット８が大型化して
しまう問題があった。平板マグネット８の大型化は、希
土類マグネット等に代表される高出力マグネットを使用
する場合に、製造上の制約を受ける。したがって、製作
可能なマグネットの大きさには限界がある。
来のスパッタイオンポンプでは、一般的に排気能力の向
上をはかる場合、放電空間の個数を増やす方法がとられ
ているため、放電空間個数の増加と共に平行磁場印加面
積が拡大し、そのために平板マグネット８が大型化して
しまう問題があった。平板マグネット８の大型化は、希
土類マグネット等に代表される高出力マグネットを使用
する場合に、製造上の制約を受ける。したがって、製作
可能なマグネットの大きさには限界がある。
【０００４】さらに、ペニング放電は圧力領域（放電中
の圧力領域）により放電域が大きく変化する特性を有す
るため、従来のスパッタイオンポンプのように平板マグ
ネット８を使用した場合、スパッタイオンポンプの動作
圧力領域によっては、陽極６の外周部や各放電空間の境
界にまでペニング放電が広がり、そのためにガス排気面
（陰極からスパッタされたゲッタ材が付着している面で
あり、陰極の表面のうちスパッタされない部分や陽極の
表面が該当する。）がイオン衝撃を受けて、一度排気さ
れたガスが再放出され、圧力上昇が生じる問題があっ
た。
の圧力領域）により放電域が大きく変化する特性を有す
るため、従来のスパッタイオンポンプのように平板マグ
ネット８を使用した場合、スパッタイオンポンプの動作
圧力領域によっては、陽極６の外周部や各放電空間の境
界にまでペニング放電が広がり、そのためにガス排気面
（陰極からスパッタされたゲッタ材が付着している面で
あり、陰極の表面のうちスパッタされない部分や陽極の
表面が該当する。）がイオン衝撃を受けて、一度排気さ
れたガスが再放出され、圧力上昇が生じる問題があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、従来技術の問題点を解決
し、放電空間個数の増加に伴うマグネットの大型化を極
力抑えるとともに、ペニング放電の過剰な拡大を抑制し
てガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止
したスパッタイオンポンプを得ることにある。
し、放電空間個数の増加に伴うマグネットの大型化を極
力抑えるとともに、ペニング放電の過剰な拡大を抑制し
てガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止
したスパッタイオンポンプを得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のスパッタイオンポンプは、各放電空間に
対応してそれぞれ独立にマグネットを設けている。
めに、本発明のスパッタイオンポンプは、各放電空間に
対応してそれぞれ独立にマグネットを設けている。
【０００７】
【作用】ポンプ容器内部の陽極の各放電空間に対応して
それぞれマグネットを独立に設けたことにより、陽極の
各放電空間の境界部では、ポンプ作用に寄与しない不要
の磁場を印加する必要がなくなり、放電空間個数の増加
に伴うマグネット容量の増加を極力抑え、効率的なマグ
ネットの使用が可能となる。
それぞれマグネットを独立に設けたことにより、陽極の
各放電空間の境界部では、ポンプ作用に寄与しない不要
の磁場を印加する必要がなくなり、放電空間個数の増加
に伴うマグネット容量の増加を極力抑え、効率的なマグ
ネットの使用が可能となる。
【０００８】また、陽極の各放電空間に対応してマグネ
ットを独立に設けたことにより、陽極の各放電空間内の
一定領域にのみ平行磁場が印加されることになるため、
ペニング放電の過剰な拡大を抑制することが可能とな
る。したがって、スパッタイオンポンプで動作圧力領域
によっては問題となるペニング放電の拡大が抑制され、
ガス排気面のイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止する
ことが可能となる。
ットを独立に設けたことにより、陽極の各放電空間内の
一定領域にのみ平行磁場が印加されることになるため、
ペニング放電の過剰な拡大を抑制することが可能とな
る。したがって、スパッタイオンポンプで動作圧力領域
によっては問題となるペニング放電の拡大が抑制され、
ガス排気面のイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止する
ことが可能となる。
【０００９】
【実施例】図１は、各種スパッタイオンポンプの中でも
一般的な二極型スパッタイオンポンプに本発明を適用し
た実施例であり、ポンプの一部を破断して内部が見える
ようにした斜視図である。図２は図１のスパッタイオン
ポンプの部分拡大正面断面図である。図３は図１のスパ
ッタイオンポンプのマグネットの配置を示す図であり、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。
一般的な二極型スパッタイオンポンプに本発明を適用し
た実施例であり、ポンプの一部を破断して内部が見える
ようにした斜視図である。図２は図１のスパッタイオン
ポンプの部分拡大正面断面図である。図３は図１のスパ
ッタイオンポンプのマグネットの配置を示す図であり、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。
【００１０】図１において、ポンプ容器１４の内部に
は、ポンプ効果を発生するための陽極１６と陰極１８と
からなるポンプ素子が組み込まれている。陽極１６は多
数の中空円筒を並列に並べて構成され、この中空円筒の
内部が放電空間２０となる。陽極１６には、ペニング放
電を発生させるための高電圧が高圧電源２２より印加さ
れる。また、図２に良く示すように、ポンプ容器１４の
外部には、陽極１６の各放電空間２０に対応してそれぞ
れ独立にマグネット２４が配置されている。すなわち、
陽極１６のそれぞれの中空円筒に対してこれを軸線方向
の両側から挟むように一対の円柱状マグネット２４が配
置されている。これらのマグネット２４はヨ−ク２５に
固定されている。
は、ポンプ効果を発生するための陽極１６と陰極１８と
からなるポンプ素子が組み込まれている。陽極１６は多
数の中空円筒を並列に並べて構成され、この中空円筒の
内部が放電空間２０となる。陽極１６には、ペニング放
電を発生させるための高電圧が高圧電源２２より印加さ
れる。また、図２に良く示すように、ポンプ容器１４の
外部には、陽極１６の各放電空間２０に対応してそれぞ
れ独立にマグネット２４が配置されている。すなわち、
陽極１６のそれぞれの中空円筒に対してこれを軸線方向
の両側から挟むように一対の円柱状マグネット２４が配
置されている。これらのマグネット２４はヨ−ク２５に
固定されている。
【００１１】このスパッタイオンポンプを動作するに
は、スパッタイオンポンプの動作可能圧力である１０-2
Ｔｏｒｒ以下までポンプ内部を補助ポンプで排気したの
ち、図２に示すように陽極１６の各放電空間２０に平行
磁場２６を印加した状態で、高圧電源２２により陽極１
６と陰極１８との間に高電圧を印加する。この時、陽極
１６の各放電空間２０内でペニング放電が発生する。こ
のペニング放電は残留ガスを次々にイオン化し、このイ
オンは、電場の作用によって、ゲッタ材でできた陰極１
８をスパッタし、その結果、陰極１８のうちスパッタの
影響を受けにくい領域や陽極１６にスパッタ粒子が付着
して、ガス捕獲能力のある活性なゲッタ面が形成され
る。このスパッタイオンポンプの排気作用は、上記の活
性なゲッタ面での残留ガスの化学吸着作用と、陰極１８
のスパッタにより生じる残留ガスの埋め込み作用とによ
るものが主である。
は、スパッタイオンポンプの動作可能圧力である１０-2
Ｔｏｒｒ以下までポンプ内部を補助ポンプで排気したの
ち、図２に示すように陽極１６の各放電空間２０に平行
磁場２６を印加した状態で、高圧電源２２により陽極１
６と陰極１８との間に高電圧を印加する。この時、陽極
１６の各放電空間２０内でペニング放電が発生する。こ
のペニング放電は残留ガスを次々にイオン化し、このイ
オンは、電場の作用によって、ゲッタ材でできた陰極１
８をスパッタし、その結果、陰極１８のうちスパッタの
影響を受けにくい領域や陽極１６にスパッタ粒子が付着
して、ガス捕獲能力のある活性なゲッタ面が形成され
る。このスパッタイオンポンプの排気作用は、上記の活
性なゲッタ面での残留ガスの化学吸着作用と、陰極１８
のスパッタにより生じる残留ガスの埋め込み作用とによ
るものが主である。
【００１２】このスパッタイオンポンプでは、陽極１６
の各放電空間２０に対応して、それぞれ独立したマグネ
ット２４を有する構造としている。これにより、陽極１
６の各放電空間２０への効率的な平行磁場２６の印加が
可能となる。すなわち、従来の平板マグネット使用時に
比べて、陽極１６の各放電空間２０の境界部などへの、
ポンプ作用に寄与しない不要の磁場の印加がなくなるこ
とにより、マグネット容量を減少することが可能とな
る。特に、希土類系マグネットに代表される高出力マグ
ネットにおいては、マグネットが小形ですむので製造が
容易となる。また、マグネット容量の低減により、スパ
ッタイオンポンプの軽量化が図れる。
の各放電空間２０に対応して、それぞれ独立したマグネ
ット２４を有する構造としている。これにより、陽極１
６の各放電空間２０への効率的な平行磁場２６の印加が
可能となる。すなわち、従来の平板マグネット使用時に
比べて、陽極１６の各放電空間２０の境界部などへの、
ポンプ作用に寄与しない不要の磁場の印加がなくなるこ
とにより、マグネット容量を減少することが可能とな
る。特に、希土類系マグネットに代表される高出力マグ
ネットにおいては、マグネットが小形ですむので製造が
容易となる。また、マグネット容量の低減により、スパ
ッタイオンポンプの軽量化が図れる。
【００１３】また、陽極１６の各放電空間２０に対応し
て、それぞれ独立したマグネット２４を有する構造とす
ることにより、陽極１５の各放電空間２０内の一定領域
にのみ平行磁場２６が印加されることになる。これによ
り、ペニング放電の過剰な拡大を抑制することが可能と
なり、スパッタイオンポンプの動作圧力領域によっては
問題となるペニング放電の拡大が抑制され、ガス排気面
のイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止する効果が生じ
る。
て、それぞれ独立したマグネット２４を有する構造とす
ることにより、陽極１５の各放電空間２０内の一定領域
にのみ平行磁場２６が印加されることになる。これによ
り、ペニング放電の過剰な拡大を抑制することが可能と
なり、スパッタイオンポンプの動作圧力領域によっては
問題となるペニング放電の拡大が抑制され、ガス排気面
のイオン衝撃に起因する圧力上昇を防止する効果が生じ
る。
【００１４】以上の実施例では、二極型イオンポンプに
本発明を適用した場合について説明したが、本発明はそ
の他のタイプのイオンポンプにも適用でき、例えば三極
型イオンポンプ、ポスト型イオンポンプ、マグネトロン
型イオンポンプなど、陽極が複数個の放電空間で構成さ
れる全てのスパッタイオンポンプに適用できる。
本発明を適用した場合について説明したが、本発明はそ
の他のタイプのイオンポンプにも適用でき、例えば三極
型イオンポンプ、ポスト型イオンポンプ、マグネトロン
型イオンポンプなど、陽極が複数個の放電空間で構成さ
れる全てのスパッタイオンポンプに適用できる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、陽極の各放電空間に対応し
て、それぞれ独立にマグネットを効果的に配置した構造
とすることにより、放電空間個数の増加に伴うマグネッ
トの大型化を抑えるとともに、ペニング放電の拡大を抑
制してガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を
防ぐ効果がある。
て、それぞれ独立にマグネットを効果的に配置した構造
とすることにより、放電空間個数の増加に伴うマグネッ
トの大型化を抑えるとともに、ペニング放電の拡大を抑
制してガス排気面へのイオン衝撃に起因する圧力上昇を
防ぐ効果がある。
【図１】本発明の一実施例の一部を破断して示した斜視
図である。
図である。
【図２】図１の部分拡大正面断面図である。
【図３】図１のスパッタイオンポンプのマグネットの配
置図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。
置図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。
【図４】従来のスパッタイオンポンプの一部を破断して
示した斜視図である。
示した斜視図である。
【図５】図４の部分拡大正面断面図である。
１４…ポンプ容器 １６…陽極 １８…陰極 ２０…放電空間 ２４…マグネット ２６…平行磁場
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個の放電空間を備えるスパッタイオ
ンポンプにおいて、各放電空間に対応してそれぞれ独立
にマグネットを設けたことを特徴とするスパッタイオン
ポンプ。 - 【請求項２】 複数個の中空円筒を並列に並べて陽極を
構成し、それぞれの中空円筒の軸方向の両側に一対の円
筒状マグネットを配置したことを特徴とする請求項１記
載のスパッタイオンポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11242592A JPH05290792A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | スパッタイオンポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11242592A JPH05290792A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | スパッタイオンポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290792A true JPH05290792A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14586324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11242592A Pending JPH05290792A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | スパッタイオンポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290792A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264433B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-07-24 | Varian, Inc. | Sputter ion pump |
| US8350572B2 (en) | 2007-11-27 | 2013-01-08 | Ampere Inc. | Ionization vacuum device |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP11242592A patent/JPH05290792A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264433B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-07-24 | Varian, Inc. | Sputter ion pump |
| US8350572B2 (en) | 2007-11-27 | 2013-01-08 | Ampere Inc. | Ionization vacuum device |
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