(57)【要約】【課題】フィラメントの径によらず、フィラメント交換に係るイオン源の稼働ロスの低減を図る。【解決手段】イオン源ＩＳ１は、複数本のフィラメントＦ1〜Ｆ３と、各フィラメントへの通電電流を個別に設定する制御装置Ｃと、各フィラメントＦ１〜Ｆ３での電圧を計測する電圧計Ｖ1〜Ｖ３と、を備えたイオン源で、制御装置Ｃが、設定された電流値と計測された電圧値から、各フィラメントＦ１〜Ｆ３における現在の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を算出し、基準となる抵抗値Ｒｓと現在の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が基準となる抵抗値Ｒｓになるように各フィラメントへの通電電流Ｉ１〜Ｉ３を再設定する。【選択図】  図３
2019061858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のフィラメントと、
各フィラメントへの通電電流を個別に設定する制御装置と、
各フィラメントでの電圧を計測する電圧計と、を備えたイオン源で、
前記制御装置が、設定された電流値と計測された電圧値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流を再設定する、イオン源。
【請求項２】
複数本のフィラメントと、
各フィラメントでの印加電圧を設定する制御装置と、
各フィラメントへの通電電流を計測する電流計と、を備えたイオン源で、
前記制御装置が、設定された電圧値と計測された電流値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントの端子間での印加電圧を再設定する、イオン源。
【請求項３】
前記基準となる抵抗値が、各フィラメントにおける現在の抵抗値を平均した抵抗値である請求項１または２記載のイオン源。
【請求項４】
前記制御装置が、
さらに各フィラメントの配置場所に応じた重み係数に基づいて前記通電電流や前記印加電圧を再設定する請求項３に記載のイオン源。
【請求項５】
前記制御装置が、
前記再設定を行う前に、各フィラメントにおける現在の抵抗値を平均した抵抗値と各フィラメントにおける現在の抵抗値との差を初期抵抗値として算出し、算出した値を記憶しておき、当該初期抵抗値も考慮して、前記再設定を実施する、請求項３または４記載のイオン源。
【請求項６】
イオン源に備えられた複数本のフィラメントへの通電電流を再設定するイオン源の運転方法であって、
各フィラメントへの通電電流を初期設定して、
各フィラメントの端子間での電圧を計測し、
初期設定された電流値と計測された電圧値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流を再設定する、イオン源の運転方法。
【請求項７】
イオン源に備えられた複数本のフィラメントへの印加電圧を再設定するイオン源の運転方法であって、
各フィラメントの端子間での印加電圧を初期設定して、
各フィラメントでの通電電流を計測し、
初期設定された電圧値と計測された電流値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントの端子間での印加電圧を再設定する、イオン源の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のフィラメントを用いてプラズマを生成し、同プラズマからイオンビームを引き出すイオン源とイオン源の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入装置、イオンドーピング装置やイオンビームエッチング装置では、イオンビームを生成するためにイオン源が使用されている。このイオン源はプラズマ生成のメカニズムの違いによって様々なタイプが使用されている。
【０００３】
イオン源の一つには複数のフィラメントを備えたイオン源がある。イオン源の運転時間や使用するガス、フィラメントの配置場所等により、各フィラメントの時間的な消耗度は異なっている。
【０００４】
複数本のフィラメントのうち、１本のフィラメントの寿命が他のフィラメントよりも早く尽きた場合、イオン源の性能は著しく劣化する。これは全てのフィラメントを用いてイオン源の性能が担保されているためである。
【０００５】
イオン源の性能が低下した状態でイオン源の運転を継続した場合、基板へのイオンビーム照射処理が不良となる。このことから、イオン源の運転を停止してフィラメントの交換を行うことになるが、各フィラメントで消耗度が異なっていれば、１本のフィラメントの寿命が尽きるたびにイオン源を停止してフィラメントの交換を都度行うことになる。
【０００６】
前述したフィラメントの交換方法では、イオン源の稼働率が著しく低下する。イオン源の稼動率を改善する解決策として、特許文献１ではガス種とフィラメントの配置場所に応じてフィラメントの径を異ならせることが提案されている。
具体的には、経験則から断線し易い（寿命が早く尽きる）フィラメントの径を、断線し難い（寿命が遅く尽きる）フィラメントの径に比べて太くしている。
径の異なるフィラメントの使用により、イオン源で使用される各フィラメントの寿命を同程度にして全フィラメントを一挙に交換することで、フィラメント交換に起因するイオン源の稼働率の低下が改善される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６６７７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の手法では、フィラメントが配置される場所やガス種に応じた特別な径のフィラメントを用意することが必要とされているため、フィラメントの使いまわしができず、メンテナンス時の利便性に欠ける。
また、経験則にもとづいてフィラメントの径が決定されているので、例えば、想定されているガス種と異なるガスを使用した場合には、全フィラメントの寿命に差が生じてフィラメント交換回数が増加する。その結果、上述したイオン源の稼働率改善効果を十分に得られないことが懸念される。
【０００９】
本発明では、複数本のフィラメントを備えたイオン源で、フィラメントの径によらず、フィラメント交換に起因するイオン源の稼働率の低下を改善することを、主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
イオン源は、
複数本のフィラメントと、
各フィラメントへの通電電流を個別に設定する制御装置と、
各フィラメントでの電圧を計測する電圧計と、を備えたイオン源で、
前記制御装置が、設定された電流値と計測された電圧値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流を再設定する。
【００１１】
別のイオン源としては、
複数本のフィラメントと、
各フィラメントでの印加電圧を設定する制御装置と、
各フィラメントへの通電電流を計測する電流計と、を備えたイオン源で、
前記制御装置が、設定された電圧値と計測された電流値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントの端子間での印加電圧を再設定する。
【００１２】
制御装置が、各フィラメントにおける現在の抵抗値と基準となる抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流や印加電圧の再設定を行うことで、各フィラメントの径によらず、各フィラメントの寿命を揃えることが可能となる。
寿命が揃うことで、各フィラメントを交換するタイミングも揃うので、フィラメント交換に伴うイオン源の停止頻度が少なくなり、イオン源の稼働率が向上する。
【００１３】
各フィラメントの寿命をより正確に揃えて、抵抗値の合わせこみを容易に行うには、
前記基準となる抵抗値が、各フィラメントにおける現在の抵抗値を平均した抵抗値であることが望ましい。
【００１４】
通電電流や印加電圧に応じた抵抗値の変化量が各フィラメントで異なることを考慮するならば、
前記制御装置が、さらに各フィラメントの配置場所に応じた重み係数に基づいて前記通電電流や印加電圧を再設定するものであることが望ましい。
【００１５】
各フィラメントから放出される熱電子量の相対的な関係を維持するには、
前記制御装置が、
前記再設定を行う前に、各フィラメントにおける現在の抵抗値を平均した抵抗値と各フィラメントにおける現在の抵抗値との差を初期抵抗値として算出し、算出した値を記憶しておき、当該初期抵抗値も考慮して、前記再設定を実施するものであることが望ましい。
【００１６】
イオン源の運転方法としては、
イオン源に備えられた複数本のフィラメントへの通電電流を再設定するイオン源の運転方法であって、
各フィラメントへの通電電流を初期設定して、
各フィラメントの端子間での電圧を計測し、
初期設定された電流値と計測された電圧値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流を再設定する。
【００１７】
イオン源の別の運転方法としては、
イオン源に備えられた複数本のフィラメントへの印加電圧を再設定するイオン源の運転方法であって、
各フィラメントの端子間での印加電圧を初期設定して、
各フィラメントでの通電電流を計測し、
初期設定された電圧値と計測された電流値から、各フィラメントにおける現在の抵抗値を算出し、基準となる抵抗値と現在の抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントの端子間での印加電圧を再設定する。
【発明の効果】
【００１８】
各フィラメントにおける現在の抵抗値と基準となる抵抗値との差に基づいて各フィラメントの現在の抵抗値が基準となる抵抗値になるように各フィラメントへの通電電流や印加電圧の再設定を行うことで、各フィラメントの径によらず、各フィラメントの寿命を揃えることが可能となる。
寿命が揃うことで、各フィラメントを交換するタイミングも揃うので、フィラメント交換に伴うイオン源の停止頻度が少なくなり、イオン源の稼働率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】イオン源の一構成例を模式的に示す図。
【図２】イオン源の別の構成例を模式的に示す図。
【図３】抵抗値制御のフローチャート。
【図４】基準となる抵抗値と各フィラメントの抵抗値の時間変化を表す図。（Ａ）時間的に変化しない任意の値を基準となる抵抗値にしたときの図（Ｂ）各フィラメントの抵抗値を平均化した値を基準となる抵抗値にしたときの図
【図５】図４（Ｂ）で初期抵抗値の違いを考慮したときの図。
【図６】初期抵抗値を考慮した抵抗値制御のフローチャート。
【図７】フィラメントの配置場所に応じた重み係数を考慮した抵抗値制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１はイオン源ＩＳ１の模式図である。同イオン源ＩＳ１は、従来から知られているプラズマ生成容器１の内部に挿入された複数本のフィラメント（この例では、Ｕの字型の３本のフィラメントＦ１〜Ｆ３）を有するイオン源である。
【００２１】
図示されないガスポートを介してプラズマ生成容器１の内部にはイオン化ガス（例えば、ＢＦ３やＰＨ３）が導入される。このガスは各フィラメントから放出された熱電子で電離され、容器内部にプラズマが生成される。
プラズマは、引出電極系Ｅと呼ばれる複数枚の電極（この例では４枚の多孔電極）で、イオン源ＩＳ１の下流側にイオンビームＩＢとして引き出される。
【００２２】
各フィラメントＦ１〜Ｆ３の端子間には電源ＰＳ１〜ＰＳ３が接続されている。制御装置Ｃは、各電源ＰＳ１〜ＰＳ３を独立制御することで、各フィラメントＦ１〜Ｆ３への通電電流を設定する装置である。
【００２３】
本発明では、各フィラメントＦ１〜Ｆ３の端子間に電圧計Ｖ１〜Ｖ３が接続されている。制御装置Ｃで各フィラメントＦ１〜Ｆ３への通電電流が設定されて、各フィラメントへの通電が開始された後、電圧計Ｖ１〜Ｖ３で各フィラメントＦ１〜Ｆ３への印加電圧が計測される。
【００２４】
計測された印加電圧は、有線あるいは無線にて制御装置Ｃに送信される。同信号を受信した制御装置Ｃは、各フィラメントＦ１〜Ｆ３の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を算出する。この算出結果に応じて、制御装置Ｃが各フィラメントＦ１〜Ｆ３への通電電流を再設定する。
【００２５】
図２は、イオン源の別の構成例を示す模式図である。基本的な構成は図１で説明したイオン源ＩＳ１と同一である。ここでは相違点について説明する。
【００２６】
イオン源ＩＳ２では、制御装置Ｃが各フィラメントＦ１〜Ｆ３の端子間に接続された電源ＰＳ１〜ＰＳ３の電圧値の設定を行っている。設定値に基づいて電圧が印加された後、各フィラメントＦ１〜Ｆ３に接続された電流計Ａ１〜Ａ３で各フィラメントＦ１〜Ｆ３への通電電流の計測が行われる。
【００２７】
計測された通電電流は、有線あるいは無線にて制御装置Ｃに送信される。同信号を受信した制御装置Ｃは、各フィラメントＦ１〜Ｆ３の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を算出する。この算出結果に応じて、制御装置Ｃが各フィラメントＦ１〜Ｆ３への印加電圧を再設定する。
【００２８】
本発明では、図１、図２で説明したいずれのイオン源を用いてもよい。図３には、図１、図２で説明した各イオン源の制御装置Ｃによる電流、電圧の再設定に係る具体的なフローチャートが描かれている。
このフローチャートをもとに、制御装置Ｃで行われる抵抗値制御について詳細に説明する。同フローチャートや後述する別のフローチャートでは、印加電圧を計測し、通電電流を再設定する図１のイオン源ＩＳ１の構成例を前提にした説明をしているが、各図のフローチャートで設定する対象を印加電圧にし、計測する対象を通電電流に変更すれば、図２のイオン源ＩＳ２の構成例にも適用することは可能である。
【００２９】
処理Ｓ１で、各フィラメントへの通電電流Ｉ１〜Ｉ３を設定し、設定した電流を各フィラメントに通電する。このときの設定値は任意の値であればよく、各フィラメントに流す通電電流値は同じであっても、個々に異なっていてもよい。
【００３０】
次に、処理Ｓ２で各フィラメントの端子間での印加電圧Ｖ１〜Ｖ３を計測する。計測した印加電圧Ｖ１〜Ｖ３のデータは制御装置Ｃに送信されて、処理Ｓ３で各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が算出される。
【００３１】
その後、処理Ｓ４で基準となる抵抗値Ｒｓとさきほど算出された各フィラメントの現在の抵抗値Ｒ１〜Ｒ３との差が個別に計算される。
ここでいう基準となる抵抗値Ｒｓとは、任意の定数でもいいし、各フィラメントの抵抗値を平均した値であってもよい。
制御装置Ｃは、前述した差を埋めるべく、処理Ｓ５で各フィラメントへの通電電流の再設定を行い、再設定した電流値にもとづいて各フィラメントへの通電を行う。
【００３２】
一般的には、フィラメントは通電電流が大きくなれば早く消耗し、抵抗値が高くなる方向に急激に変化する。
反対に、フィラメントは通電電流が小さくなれば消耗が遅くなり、抵抗値は高くなる方向に変化するものの、その変化は緩やかなものになる。
【００３３】
処理Ｓ５での具体的な処理について述べると、前述した基準となる抵抗値Ｒｓからフィラメントの抵抗値を差し引きしたときの値が正の値であれば、対象とするフィラメントの抵抗値を基準となる抵抗値Ｒｓに近づけるべく、フィラメントへの通電電流を現在の設定値よりも大きくする。
反対に、差し引きしたときの値が負の値の場合には、対象とするフィラメントの抵抗値を基準となる抵抗値Ｒｓに近づけるべく、フィラメントへの通電電流を現在の設定値よりも小さくする。
【００３４】
図４は、基準となる抵抗値Ｒｓと各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３の時間変化を表す図である。図４（Ａ）と図４（Ｂ）では基準となる抵抗値Ｒｓの取り方に違いがある。具体的には、図４（Ａ）では基準となる抵抗値Ｒｓを一定値にしており、図４（Ｂ）では各フィラメントの抵抗値を平均化した値にしている。
各図に記載のＲ１ｄ〜Ｒ３ｄは、基準となる抵抗値Ｒｓと各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３との差を示している。
【００３５】
図４（Ａ）では基準となる抵抗値Ｒｓを一定値にしている。各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が基準となる抵抗値Ｒｓよりも小さいとき、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を抵抗値Ｒｓに合わせこむこと（抵抗値制御）は可能であるが、抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が抵抗値Ｒｓを超えている場合には抵抗値制御に不都合がある。
【００３６】
例えば、時間Ｔ１のタイミングでは、各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３が基準となる抵抗値Ｒｓを既に超えている。イオン源の運転にともなって、各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３は程度の差こそあれ高くなる傾向となる。図３で述べた抵抗値制御を時間Ｔ１のタイミングで行った場合、高くなった抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を下げることはできないので、基準となる抵抗値Ｒｓへの合わせこみは不可能となる。
【００３７】
このことから、仮に基準となる抵抗値Ｒｓを一定値とするならば、この値を各フィラメントの抵抗値が下回っているときに抵抗値制御を行って基準となる抵抗値Ｒｓへの合わせこみを行うことになるが、これでは抵抗値制御が可能なタイミングが時間的に制約されてしまう。
しかしながら、抵抗値制御を全く行わない場合に比べれば、１回でも行った方が各フィラメントの寿命を揃える方向には働くので、フィラメント交換に伴うイオン源の停止頻度が少なくなり、イオン源の稼働率が向上する。
【００３８】
なお、前述した基準となる抵抗値Ｒｓの値を十分に大きなものにすることも考えられるが、各フィラメントの抵抗値との差が大きくなりすぎれば、各フィラメントの抵抗値を基準となる抵抗値に合せ込むことは困難となる。
また、仮に合わせこみができたとしても、基準となる抵抗値が高い値に設定されていれば、各フィラメントの抵抗値を高い抵抗値に合せ込むことになり、各フィラメントの寿命が短くなり、かえってイオン源の稼働率が低下してしまうことが懸念される。
【００３９】
上記点を踏まえ、各フィラメントの抵抗値が経時的に増加するのに伴って、基準となる抵抗値Ｒｓも経時的に増加するものであることが望ましい。
具体的に言えば、基準となる抵抗値Ｒｓは、複数本のフィラメントのうちの代表的なフィラメントを選択し、選択されたフィラメントの抵抗値を基準となる抵抗値Ｒｓにしてもよい。
【００４０】
ただし、選択されたフィラメントの抵抗値が特異的なものである可能性があることから、より望ましくは、図４（Ｂ）に示す全フィラメントの抵抗値を平均化した値（平均抵抗値Ｒａｖｅ）を、基準となる抵抗値Ｒｓにする方がいい。
なお、この平均抵抗値Ｒａｖｅは、全フィラメント中の複数本のフィラメントの抵抗値を平均化した値であってもよい。
【００４１】
代表的なフィラメントの抵抗値や平均抵抗値を用いることで、基準となる抵抗値Ｒｓを一定値にした場合に比べて、各フィラメントの寿命をより正確に揃え、かつ、抵抗値の合わせこみを容易に行うことが可能となる。
【００４２】
一方、各フィラメントの抵抗値とは無関係な１次関数あるいは２次関数的に時間的に増加する抵抗値の関数を設けておき、このような関数を基準となる抵抗値Ｒｓにしてもいい。ただし、このような関数を設けるよりも、現実の抵抗値を用いた方が抵抗値を合せ込むときの調整幅が妥当なものになり易く、抵抗値制御を支障なく行うことができる。
【００４３】
イオン源の運転を開始する前に全てのフィラメントを新しいものに交換した直後であれば、理想的には図４に示すように時間ゼロの時点での各フィラメントの抵抗値（初期抵抗値）は揃っている。
しかしながら、電流導入端子との接続状態やフィラメント製作時の加工誤差が各フィラメントでばらついており、時間ゼロの時点での各フィラメントの抵抗値が大きくずれていることもある。この抵抗値のずれが大きい場合には、各フィラメントから放出される熱電子量の相対的な関係が、抵抗値制御の前後で大きく変化することが懸念される。
【００４４】
図５はフィラメントの抵抗値の合わせこみに係る説明図で、ここでは各フィラメントの初期抵抗値に大きな差がある場合を想定している。
おおよそのフィラメントからの熱電子放出量は、フィラメントへの通電電流とフィラメント抵抗値の自乗との積で決定されるので、各フィラメントでのフィラメント抵抗値の相対的な関係が大きく崩れた場合には、各フィラメントからの熱電子放出量の相対的な関係も大きく崩れてしまう。
【００４５】
図５で、各フィラメントの初期抵抗値に違いがあるにも関わらず、時間Ｔ１で抵抗値制御を行って各フィラメント抵抗Ｒ１〜Ｒ３を抵抗値平均値Ｒａｖｅに合せ込んだ場合、各フィラメントの抵抗値が抵抗値平均値Ｒａｖｅに揃ってしまえば、各フィラメントからの熱電子放出量の相対的な関係も崩れてしまう。
各フィラメントからの熱電子放出量の関係は、イオン源から引出されるイオンビームのビーム電流分布に大きく影響している。例えば、このイオン源を使用して基板にイオンビーム照射処理を行う場合、抵抗値制御の前後でビーム電流分布が大きく変化してしまうと、場合によっては基板の処理不良を引き起こしてしまう。
【００４６】
図６は、前述の初期抵抗値のバラツキを考慮した抵抗値制御のフローチャートである。以下、このフローチャートについて説明する。
【００４７】
基板処理枚数やイオン源の運転開始からの経過時間等に応じて、抵抗値制御が開始される。その後、処理Ｓ１１で現在の抵抗値制御の実施回数が１回以上であり、かつ、今回の抵抗値制御で算出された各フィラメントの抵抗値を平均化した値（平均抵抗値）が前回の抵抗値制御で算出された平均抵抗値と比較して予め定められた設定値よりも大きい場合には、処理Ｓ１２で抵抗値制御回数にゼロが入力されて処理Ｓ１３に進む。
一方、処理Ｓ１１で条件を満たさない場合、処理Ｓ１１から処理Ｓ１３に処理が移動する。
【００４８】
処理Ｓ１３では、現在の抵抗値制御の回数がゼロにリセットされているかどうかを判定する。ここで、抵抗値制御の回数がゼロにリセットされていれば、処理Ｓ１４に移動して現在の平均抵抗値Ｒａｖｅから各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３を差し引いて、各フィラメントの初期抵抗値Ｒｉを算出する。
その後、処理Ｓ１５で算出された各フィラメントの初期抵抗値Ｒｉが制御装置Ｃに記録されて、処理Ｓ１６で抵抗値制御回数を１つ増やした後、抵抗値制御が終了する。
【００４９】
一方、処理Ｓ１４〜処理Ｓ１６に示す処理が行われた後の２回目の抵抗値制御では、処理Ｓ１３で抵抗値制御回数がゼロでないことから、処理Ｓ１７に進み、抵抗値制御回数が１つ増加する。
その後、処理Ｓ１８に進み、１回目の抵抗値制御で算出された初期抵抗値を各フィラメントの抵抗値Ｒ１〜Ｒ３に加えた上で、フィラメントごとに平均抵抗値Ｒａｖｅとの差が算出される。
以降、処理Ｓ１９で、処理Ｓ１８での算出結果にもとづいて各フィラメントの通電電流が再設定されて、抵抗値制御が終了する。このような制御フローを用いれば、初期抵抗値を考慮した抵抗値制御が可能となり、たとえ各フィラメントの初期抵抗値に大きな差があったとしても、抵抗値制御の前後で各フィラメントでの熱電子放出量の相対的な関係をほぼ同じ状態に保つことができる。
【００５０】
前記実施形態では、全てのフィラメントについて、通電電流が同程度増減すれば、抵抗値が同程度変化するものとして扱われていた。
しかしながら、フィラメントによっては同じ通電電流を流しても抵抗値が大きく変化するものもあれば、そうでないものもある。
この点を考慮すれば、図６に示すフローチャートを図７に示すフローチャートのように変形してもよい。図６のフローチャートに記載の各処理と同一の符号が使用されている図７の処理は同じ処理がなされるので、ここでは各フローチャートの相違点についてのみ説明する。
【００５１】
図７のフローチャートでは、処理Ｓ２０として図６に示す処理Ｓ１８での計算結果に重み係数Ｋを積算する処理が設けられている。この点が、図６のフローチャートと異なっている。
この重み係数Ｋはフィラメントごとに決定される係数であり、消耗し易いフィラメント（抵抗値の経時的な変化が大きいフィラメント）ほど大きい係数が設定されている。
この理由はやせ細ったフィラメントほど設定される通電電流を大きく変化させなければ、平均抵抗値に合せ込みをすることが困難となるからである。
なお、フィラメントの消耗のし易さは、フィラメントの配置場所に依存する傾向にあるため、重み係数Ｋはフィラメントの配置場所に応じて決定するようにしてもよい。
【００５２】
前記実施形態では、フィラメントの形状としてＵの字型の構成が使用されていたが、フィラメントの形状はこの形状に限られない。例えば、プラズマ生成容器内部に配置されるフィラメントの先端部を渦巻き状に構成する等、様々な形状のフィラメントを用いてもよい。
【００５３】
また、フィラメントの本数は３本に限られず、２本以上であれば本数に制限はない。さらに、図１、図２のイオン源は、プラズマ生成容器の一壁面にフィラメントを並べる構成であったが、別の壁面にもフィラメントを配置する構成であってもよい。
【００５４】
その他、前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５５】
ＩＳ１、ＩＳ２    イオン源Ｃ                制御装置Ａ１〜Ａ３        電流計Ｖ１〜Ｖ３        電圧計Ｆ１〜Ｆ３        フィラメントＰＳ１〜ＰＳ３    電源Ｒ１〜Ｒ３        フィラメントの抵抗値Ｒａｖｅ          平均抵抗値Ｒｓ              基準となる抵抗値Ｒｉ              初期抵抗値
【図１】
2019061858.tif 000003
【図２】
2019061858.tif 000004
【図３】
2019061858.tif 000005
【図４】
2019061858.tif 000006
【図５】
2019061858.tif 000007
【図６】
2019061858.tif 000008
【図７】
2019061858.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月27日(2017.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
ＩＳ１，ＩＳ２        イオン源
Ｃ                    制御装置
Ａ１〜Ａ３            電流計
Ｖ１〜Ｖ３            電圧計
Ｆ１〜Ｆ３            フィラメント
ＰＳ１〜ＰＳ３        電源
Ｒ１〜Ｒ３            フィラメントの抵抗値
Ｒａｖｅ              平均抵抗値
Ｒｓ                  基準となる抵抗値
Ｒｉ                  初期抵抗値