特許 6721806 電離真空計およびカートリッジ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6721806

(24)【登録日】2020年6月22日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】電離真空計およびカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   G01L 21/34 20060101AFI20200706BHJP

【ＦＩ】

   G01L21/34

【請求項の数】24

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-510133(P2020-510133)

(86)(22)【出願日】2019年9月13日

(86)【国際出願番号】JP2019036187

【審査請求日】2020年2月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000227294

【氏名又は名称】キヤノンアネルバ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】川崎 洋補

【審査官】 森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４９０５７０４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５１７０７６８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第５５７９０３８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第９６７１３０２（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ２１／３４

本件特許出願に対応する国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１９／０３６１８７の調査結果が利用された。

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒形状を有する陽極と、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を含む陰極とを備える電離真空計であって、
前記陽極の軸方向に沿った断面における前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とする電離真空計。

【請求項2】

前記貫通孔は、前記軸方向に並んだ複数の溝を含み、前記複数の溝の１つは、前記凹部を構成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電離真空計。

【請求項3】

前記貫通孔は、前記凹部を構成する螺旋状の溝を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の電離真空計。

【請求項4】

前記２つの凸部は、前記陽極に向かって細くなった凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項5】

前記２つの凸部は、前記陽極までの距離が互いに異なる２つの凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電離真空計。

【請求項6】

前記陰極板は、第１リング面と、前記第１リング面の反対側の第２リング面とを有し、前記凹部は、前記第１リング面を含む仮想面と前記第２リング面と含む仮想面との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項7】

前記陽極は、前記貫通孔に面する部分に、２つの凸部によって挟まれた凹部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項8】

前記陰極は、前記陽極が通る貫通孔を有する他の陰極板を更に含み、
前記陽極の軸方向に沿った断面における前記他の陰極板の前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項9】

前記陽極は、前記他の陰極板の前記貫通孔に面する部分に、２つの凸部によって挟まれた凹部を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の電離真空計。

【請求項10】

棒形状を有する陽極と、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を含む陰極とを備える電離真空計であって、
前記陽極は、前記陰極板に対面する部分に、前記陽極の軸方向に沿った断面において２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とする電離真空計。

【請求項11】

前記部分は、前記軸方向に並んだ複数の溝を含み、前記複数の溝の１つは、前記凹部を構成する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電離真空計。

【請求項12】

前記部分は、前記凹部を構成する螺旋状の溝を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電離真空計。

【請求項13】

前記２つの凸部は、前記陰極に向かって細くなった凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項14】

前記２つの凸部は、前記陰極までの距離が互いに異なる２つの凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電離真空計。

【請求項15】

前記陰極板は、第１リング面と、前記第１リング面の反対側の第２リング面とを有し、前記凹部は、前記第１リング面を含む仮想面と前記第２リング面と含む仮想面との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の電離真空計。

【請求項16】

棒形状を有する陽極と、陰極と、電磁波源とを備える電離真空計であって、
前記陰極は、前記陽極が通る貫通孔および前記電磁波源を収容する収容部を有する第１陰極板と、前記第１陰極板から離隔して配置された第２陰極板と、前記第１陰極板と前記第２陰極板との間に前記第１陰極板に接するように配置された第３陰極板と、前記第１陰極板、前記第２陰極板および前記第３陰極板を取り囲む部材とを含み、
前記第２陰極板、前記第３陰極板および前記部材によって取り囲まれる放電空間に対して、前記電磁波源が発生した電磁波が伝達されるように、前記部材と前記第３陰極板との間に間隙が構成され、
前記陽極の軸方向に沿った断面において、前記部材のうち前記間隙を構成する部分の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とする電離真空計。

【請求項17】

棒形状を有する陽極を備える電離真空計において使用されるカートリッジであって、
前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を備え、
前記陽極の軸方向に沿った断面における前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とするカートリッジ。

【請求項18】

前記貫通孔は、前記軸方向に並んだ複数の溝を含み、前記複数の溝の１つは、前記凹部を構成する、
ことを特徴とする請求項１７に記載のカートリッジ。

【請求項19】

前記貫通孔は、前記凹部を構成する螺旋状の溝を含む、
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のカートリッジ。

【請求項20】

前記２つの凸部は、前記陽極に向かって細くなった凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載のカートリッジ。

【請求項21】

前記２つの凸部は、前記陽極までの距離が互いに異なる２つの凸部を含む、
ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載のカートリッジ。

【請求項22】

前記陰極板は、第１リング面と、前記第１リング面の反対側の第２リング面とを有し、前記凹部は、前記第１リング面を含む仮想面と前記第２リング面と含む仮想面との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載のカートリッジ。

【請求項23】

前記陽極が通る貫通孔を有する他の陰極板を更に備え、
前記陽極の軸方向に沿った断面における前記他の陰極板の前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載のカートリッジ。

【請求項24】

棒形状を有する陽極と、電磁波源とを備える電離真空計において使用されるカートリッジであって、
前記陽極が通る貫通孔および前記電磁波源を収容する収容部を有する第１陰極板と、
前記第１陰極板から離隔して配置された第２陰極板と、
前記第１陰極板と前記第２陰極板との間に前記第１陰極板に接するように配置された第３陰極板と、
前記第１陰極板、前記第２陰極板および前記第３陰極板を取り囲む部材と、を備え、
前記第２陰極板、前記第３陰極板および前記部材によって取り囲まれる放電空間に対して、前記電磁波源が発生した電磁波が伝達されるように、前記部材と前記第３陰極板との間に間隙が構成され、
前記陽極の軸方向に沿った断面において、前記部材のうち前記間隙を構成する部分の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む、
ことを特徴とするカートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電離真空計およびカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

電離真空計では、陽極と陰極との間に電圧を印加し放電を起こさせることによって気体を電離させ、陰極と陽極との間を流れる電流を測定することによって圧力が検出される。電離真空計には、陽極と陰極との間における放電を促す誘発部が設けられうる。

【0003】

特許文献１には、放電空間を内部に区画する真空計本体と、放電空間に設置された電極と、点火補助具とを有する冷陰極電離真空計が記載されている。点火補助具は、真空計本体に支持されるベース部と、ベース部に形成され電極が貫通する貫通孔と、電極の軸方向に直交する断面において、貫通孔の内周面から電極に向かって突出する単数又は複数の突起部とを備えている。しかしながら、長期間の使用において、突起部の表面への物質の堆積によって放電が誘発されにくくなることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−３０４３６０号公報

【発明の概要】

【0005】

本発明は、電離真空計における放電の誘発性能の低下を抑えるために有利な技術を提供する。

【0006】

本発明の第１の側面は、棒形状を有する陽極と、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を含む陰極とを備える電離真空計に係り、前記陽極の軸方向に沿った断面における前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【0007】

本発明の第２の側面は、棒形状を有する陽極と、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を含む陰極とを備える電離真空計に係り、前記陽極は、前記陰極板に対面する部分に、前記陽極の軸方向に沿った断面において２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【0008】

本発明の第３の側面は、棒形状を有する陽極と、陰極と、電磁波源とを備える電離真空計に係り、前記陰極は、前記陽極が通る貫通孔および前記電磁波源を収容する収容部を有する第１陰極板と、前記第１陰極板から離隔して配置された第２陰極板と、前記第１陰極板と前記第２陰極板との間に前記第１陰極板に接するように配置された第３陰極板と、前記第１陰極板、前記第２陰極板および前記第３陰極板を取り囲む部材とを含み、前記第２陰極板、前記第３陰極板および前記部材によって取り囲まれる放電空間に対して、前記電磁波源が発生した電磁波が伝達されるように、前記部材と前記第３陰極板との間に間隙が構成され、前記陽極の軸方向に沿った断面において、前記部材のうち前記間隙を構成する部分の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【0009】

本発明の第４の側面は、棒形状を有する陽極を備える電離真空計において使用されるカートリッジに係り、前記カートリッジは、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を備え、前記陽極の軸方向に沿った断面における前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【0010】

本発明の第５の側面は、棒形状を有する陽極と、電磁波源とを備える電離真空計において使用されるカートリッジであって、前記カートリッジは、前記陽極が通る貫通孔および前記電磁波源を収容する収容部を有する第１陰極板と、前記第１陰極板から離隔して配置された第２陰極板と、前記第１陰極板と前記第２陰極板との間に前記第１陰極板に接するように配置された第３陰極板と、前記第１陰極板、前記第２陰極板および前記第３陰極板を取り囲む部材と、を備え、前記第２陰極板、前記第３陰極板および前記部材によって取り囲まれる放電空間に対して、前記電磁波源が発生した電磁波が伝達されるように、前記部材と前記第３陰極板との間に間隙が構成され、前記陽極の軸方向に沿った断面において、前記部材のうち前記間隙を構成する部分の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態の真空処理装置およびそれに取り付けられた電離真空計を示す図。

【図2】第１実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図3】第１実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図4】第２実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図5】第３実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図6】第４実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図7】第５実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図8】第６実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図9】第７実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【図10】第８実施形態の電離真空計の構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0013】

図１には、一実施形態の真空処理装置Ｓおよびそれに取り付けられた電離真空計１００が示されている。真空処理装置Ｓは、例えば、成膜装置でありうる。成膜装置としては、例えば、スパッタリング装置、ＰＶＤ装置、ＣＶＤ装置等を挙げることができる。真空処理装置Ｓは、アッシング装置、ドライエッチング装置等の表面処理装置であってもよい。

【0014】

電離真空計１００は、測定子１０２と、測定子１０２に接続された制御部１３とを備えうる。真空処理装置Ｓは、真空容器１０１を備え、真空容器１０１の中で基板等の処理対象物を処理しうる。測定子１０２は、真空容器１０１の壁に設けられた開口部分に気密を保持した状態で取り付けられる。一例において、測定子１０２は、真空容器１０１のフランジ８を介して接続されうる。制御部１３と測定子１０２とは、互いに分離して構成されてもよいし、一体化して構成されてもよい。

【0015】

図２には、第１実施形態の電離真空計１００の構成が示されている。電離真空計１００は、例えば、逆マグネトロン型真空計として構成されうるが、これに限定されるものではない。測定子１０２は、陰極１を構成する容器１０３と、陽極２とを備えうる。陰極１を構成する容器１０３は、例えば、円筒形状等の筒形状を有する筒部ＴＰを含みうる。陽極２は、棒形状を有しうる。陰極１は、棒形状の陽極２を取り囲むように配置されうる。陽極２と陰極１とによって放電空間４が画定されうる。容器１０３は、例えば、金属（例えば、ステンレススチール）等の導電体によって構成されうる。陽極２は、金属（例えば、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン）等の導電体によって構成されうる。測定子１０２は、磁場を形成する磁石３を更に備えうる。磁石３は、筒部ＴＰを取り囲むように配置され、リング形状を有しうる。磁石３は、例えば、フェライト磁石等の永久磁石でありうる。容器１０３の筒部ＴＰの一端（真空容器１０１の側）は開放され、筒部ＴＰの他端は絶縁性の封止部材６によって封止されうる。一例において、陽極２は、封止部材６を貫通するように配置されうる。封止部材６は、例えば、アルミナセラミック等で構成されうる。

【0016】

容器１０３の中には、交換可能なカートリッジ１０６が配置されてもよい。カートリッジ１０６は、電離真空計１００において使用されうる消耗部品でありうる。カートリッジ１０６は、例えば、陰極構造体でありうる。カートリッジ１０６は、ポールピース（陰極板）１０４、１０５と、内筒１１０とを含みうる。ポールピース１０４、１０５は、磁場を調整する機能、および、放電空間４を取り囲む機能を有しうる。内筒１１０は、容器１０３の内側面に接する外側面と、放電空間４を取り囲む内側面とを有し、ポールピース１０４、１０５を支持しうる。ポールピース１０４、１０５および内筒１１０は、金属等の導電体で構成されうる。ポールピース１０４、１０５を構成しうる導電体は、磁性体（例えば、磁性を有するステンレススチール）であってもよいし、非磁性体（例えば、磁性を有しないステンレススチール）であってもよい。

【0017】

カートリッジ１０６は、筒部ＴＰと電気的に接続され、ポールピース１０４、１０５および内筒１１０は、陰極１の一部を構成しうる。カートリッジ１０６に対するイオン等の衝突によってカートリッジ１０６が劣化した場合、劣化したカートリッジ１０６を新しいカートリッジ１０６に交換することによって電離真空計１００の機能を回復することができる。この例では、カートリッジ１０６が交換可能であるが、カートリッジ１０６は、分離不能に筒部ＴＰに結合されてもよい。

【0018】

ポールピース（第１陰極板）１０５は、陽極２が通る貫通孔１１を有しうる。貫通孔１１は、ポールピース１０５と陽極２とが電気的に接続されないように、つまり、ポールピース１０５と陽極２との間に間隙が構成されるように設けられる。

【0019】

ポールピース（第２陰極板）１０４は、ポールピース１０５から離隔して配置され、ポールピース１０５とポールピース１０４との間に放電空間４が画定されうる。ポールピース１０５は、ポールピース１０４と封止部材６との間に配置されうる。ポールピース１０５は、内筒１１０の一端（封止部材６の側の端部）に配置されうる。ポールピース１０４は、内筒１１０の他端（筒部ＴＰの開放端の側の端部）に配置されうる。ポールピース１０４は、１又は複数の貫通孔１０を有し、該１又は複数の貫通孔１０を通して真空容器１０１と放電空間４とが連通する。内筒１１０は、ポールピース１０５、１０４と同様の材料で構成されうる。

【0020】

陽極２は、制御部１３に電気的に接続される。制御部１３は、陽極２に電圧を印加する電源１８と、陽極２と陰極１との間を流れる放電電流を測定する電流検出部１９とを含みうる。電流検出部１９によって検出される放電電流は、放電空間４の圧力に対して相関を有し、この相関に基づいて不図示のプロセッサによって圧力が計算されうる。これによって、真空容器１０１の圧力を検出することができる。

【0021】

図３は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図３には、第１実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面におけるポールピース１０５の貫通孔１１の形状は、２つの凸部３１によって挟まれた凹部３２を含みうる。このような構造を凹凸構造と呼ぶ。陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、貫通孔１１の形状は、複数の凹部３２を有する形状であってもよい。

【0022】

一例において、貫通孔１１は、軸方向ＡＸに並んだ複数の溝を含み、複数の溝の１つは、１つの凹部３２を構成しうる。他の例において、貫通孔１１は、凹部３２を構成する螺旋状の溝を含みうる。ポールピース１０５は、第１リング面ＲＦ１と、第１リング面ＲＦ１の反対側の第２リング面ＲＦ２とを有し、凹部３２は、第１リング面ＲＦ１を含む仮想面と第２リング面ＲＦ２と含む仮想面との間に配置されうる。図３に例示されるように、陽極２も凹凸構造を有してもよい。即ち、陽極２は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、ポールピース１０５に対面する部分に、２つの凸部４１によって挟まれた凹部４２を有してもよい。

【0023】

放電空間４に面した陰極１（主にカートリッジ１０６）がスパッタリングされることによって発生した粒子は、陰極１および陽極２の表面に堆積して膜を形成しうる。上記のように陰極１と陽極２とが対面する部分に２つの凸部によって挟まれた凹部を設けることによって、膜の形成による放電の誘発性能の低下を抑えることができる。その理由の１つ目として、陰極１と陽極２とが対面する部分に２つの凸部によって挟まれた凹部を設けることによって、当該部分の表面積が増加することを挙げることができる。また、その理由の２つ目として、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において陰極１と陽極２とが対面する部分に２つの凸部によって挟まれた凹部を設けることによって、凹部への粒子の堆積が抑えられることを挙げることができる。

【0024】

図３に例示された第１実施形態では、軸方向ＡＸに沿った断面において、ポールピース１０５の貫通孔１１が２つの凸部３１によって挟まれた凹部３２を有し、かつ、陽極２が２つの凸部４１によって挟まれた凹部４２を有する。しかしながら、ポールピース１０５の貫通孔１１および陽極２の少なくとも一方が、軸方向ＡＸに沿った断面において、２つの凸部によって挟まれた凹部を有していればよい。

【0025】

ポールピース１０５の貫通孔１１および／または陽極２におけるポールピース１０５に対面する部分に加えて、または、これに代えて、ポールピース１０４と陽極２とが対面する部分に凹凸構造が設けられてもよい。図２に例示されるように、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面におけるポールピース１０４の貫通孔１２の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含みうる。陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、貫通孔１２の形状は、複数の凹部を有する形状であってもよい。これに加えて、または、これに代えて、陽極２は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、ポールピース１０４に対面する部分に、２つの凸部によって挟まれた凹部を有してもよい。

【0026】

図４は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図４には、第２実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、ポールピース１０５は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、少なくとも１つの凸部３１が陽極２に向かって細くなったテーパー形状を有する凹凸構造を有しうる。これに加えて、または、これに代えて、第２実施形態では、陽極２は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、少なくとも１つの凸部４１がポールピース１０５に向かって細くなったテーパー形状を有する凹凸構造を有しうる。このような凸部３１、４１は、その先端に電界が集中しやすいので、電子の発生量を増大させるために有利である。

【0027】

ポールピース１０５および／またはそれに対面する部分の陽極２の凹凸構造に加えて、または、これに代えて、ポールピース１０４と陽極２とが対面する部分に、第２実施形態に係る凹凸構造が設けられてもよい。例えば、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面におけるポールピース１０４の貫通孔１２の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含み、該２つの凸部の少なくとも１つが、陽極２に向かって細くなったテーパー形状を有しうる。また、陽極２は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面において、ポールピース１０４に対面する部分に、２つの凸部によって挟まれた凹部を含み、該２つの凸部の少なくとも１つが、ポールピース１０４に向かって細くなったテーパー形状を有してもよい。

【0028】

図５は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図５には、第３実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。第３実施形態として言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。第３実施形態では、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面におけるポールピース１０５の貫通孔１１の形状は、２つの凸部３１ａ、３１ｂによって挟まれた凹部３２を含みうる。また、隣り合う凸部３１ａ、３１ｂは、陽極２までの距離が互いに異なり、凸部３１ａと陽極２との距離は、凸部３１ｂと陽極２との距離よりも小さい。陽極２までの距離が互いに異なる凸部３１ａ、３１ｂは、軸方向ＡＸに沿って交互に配置されうる。貫通孔１１の少なくとも１つの凸部３１ａは、貫通孔１１の少なくとも１つの凸部３１ｂよりも、放電空間４に近い位置に配置されることが好ましい。また、貫通孔１１の少なくとも１つの凸部３１ａは、貫通孔１１の全ての凸部３１ｂよりも、放電空間４に近い位置に配置されることが更に好ましい。

【0029】

陽極２までの距離が遠い凸部３１ｂには、陽極２までの距離が近い凸部３１ａよりも粒子の堆積による膜の形成が起こりにくい。したがって、第３実施形態は、陽極２までの距離が遠い凸部３１ｂを設けることにより、膜が形成されにくい凸部の表面積を増大させ、これによって、寿命を延長し、および／または、放電の誘発性能を向上させるために有利である。

【0030】

図６は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図６には、第４実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。第４実施形態として言及しない事項は、第１乃至第３実施形態に従いうる。第４実施形態では、陽極２の軸方向ＡＸに沿った断面における陽極２の形状は、２つの凸部４１ａ、４１ｂによって挟まれた凹部４２を含みうる。また、隣り合う凸部４１ａ、４１ｂは、ポールピース１０５までの距離が互いに異なり、凸部４１ａとポールピース１０５との距離は、凸部４１ｂとポールピース１０５との距離よりも小さい。ポールピース１０５までの距離が互いに異なる凸部４１ａ、４１ｂは、軸方向ＡＸに沿って交互に配置されうる。少なくとも１つの凸部４１ａは、少なくとも１つの凸部４１ｂよりも、放電空間４に近い位置に配置されることが好ましい。また、少なくとも１つの凸部４１ａは、全ての凸部４１ｂよりも、放電空間４に近い位置に配置されることが更に好ましい。ポールピース１０５までの距離が遠い凸部４１ｂには、ポールピース１０５までの距離が近い凸部４１ａよりも粒子の堆積による膜の形成が起こりにくい。したがって、第４実施形態は、ポールピース１０５までの距離が遠い凸部４１ｂを設けることにより、膜が形成されにくい凸部の表面積を増大させ、これによって、寿命を延長し、および／または、放電の誘発性能を向上させるために有利である。第４実施形態は、第３実施形態と組み合わせて実施されてもよい。

【0031】

図７は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図７には、第５実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。第５実施形態として言及しない事項は、第１乃至第４実施形態に従いうる。貫通孔１１の表面に対するイオンの衝突は、ポールピース１０５の第１リング面ＲＦ１に対するイオンの衝突よりも少ない。したがって、貫通孔１１の表面への粒子の堆積による膜の形成は、ポールピース１０５の第１リング面ＲＦ１への粒子の堆積による膜の形成よりも容易に起こりうる。そこで、第５実施形態では、貫通孔１１の表面を構成する部品１２０が交換可能にポールピース１０５に取り付けられる。部品１２０は、例えば、雄ネジを有し、ポールピース１０５は、部品１２０を受け入れる開口と、該開口に設けられた雌ネジとを有しうる。部品１２０は、貫通孔１１を有し、貫通孔１１には、第１乃至第４実施形態のいずれかに従う凹凸構造が設けられうる。このような交換可能な部品１２０は、ポールピース１０４に対して提供されてもよい。

【0032】

図８は、陽極２の軸方向ＡＸに沿った陽極２およびポールピース１０５の断面図である。図８には、第６実施形態におけるポールピース１０５の貫通孔１１の構造が示されている。第６実施形態として言及しない事項は、第１乃至第５実施形態に従いうる。第６実施形態では、陽極２におけるポールピース１０５に対面する部分の表面を構成する部品１２１が交換可能に陽極２に取り付けられる。部品１２１は、例えば、雌ネジを有し、陽極２は、雄ネジを有しうる。部品１２１は、第１乃至第４実施形態のいずれかに従う凹凸構造が設けられうる。このような交換可能な部品１２１は、陽極２におけるポールピース１０４に対面する部分に対して提供されてもよい。

【0033】

図９には、第７実施形態の電離真空計１００の構成が示されている。第７実施形態として言及しない事項は、第１乃至第６実施形態に従いうる。ポールピース（第１陰極板）１０５は、陽極２が通る貫通孔１１の他、電磁波源１５を収容する収容部２２を有しうる。電磁波源１５は、例えば、光源でありうる。ポールピース１０５には、電磁波源１５を覆うカバーが設けられもよい。

【0034】

ポールピース（第２陰極板）１０４は、ポールピース１０５から離隔して配置され、ポールピース１０５とポールピース１０４との間に放電空間４が画定されうる。ポールピース１０５は、ポールピース１０４と封止部材６との間に配置されうる。ポールピース１０５は、内筒１１０の一端（封止部材６の側の端部）に配置されうる。ポールピース１０４は、内筒１１０の他端（筒部ＴＰの開放端の側）に配置されうる。ポールピース１０４は、１又は複数の貫通孔１０を有し、該１又は複数の貫通孔１０を通して真空容器１０１と放電空間４とが連通する。

【0035】

カートリッジ１０６あるいは陰極１は、ポールピース１０５（第１陰極板）とポールピース１０４（第２陰極板）との間に陰極板（第３陰極板）２０を更に含みうる。陰極板２０は、ポールピース１０５に接触するように配置されうる。陰極板２０は、陽極２を通す貫通孔を有する。陰極板２０は、ポールピース１０４、陰極板２０および内筒１１０（筒部ＴＰ）によって取り囲まれた放電空間４に対して、電磁波源１５が発生した電磁波が伝達されるように構成されうる。例えば、陰極板２０は、陰極板２０と内筒１１０との間に間隙２１を形成し、電磁波源１５が発生した電磁波が間隙２１を通して放電空間４に伝達されるように構成されうる。内筒１１０のうち電磁波源１５が発生した電磁波が入射する部分は、光電効果によって電子を発生させうる。このような電子の放出は、放電の誘発性能を向上させうる。電磁波源１５が発生する電磁波の他、内筒１１０のうち陰極板２０とポールピース１０５との間の部分への電磁波の照射によって発生する電子も、間隙２１を通して放電空間４に供給されうる。

【0036】

間隙２１には、膜を形成しうる粒子が飛来しうる一方で、そのような膜の形成を阻害するイオンが衝突しにくいので、内筒１１０（部材）のうち間隙２１を構成する部分に膜が形成されうる。そこで、内筒１１０のうち間隙２１を構成する部分には、第１乃至第４実施形態のいずれかに従う凹凸構造ＳＴ１が設けられうる。凹凸構造ＳＴ１の表面には膜が形成されにくい。これにより、光電効果による電子の放射機能が長期間にわたって維持されうる。

【0037】

図１０には、第８実施形態の電離真空計１００の構成が示されている。第８実施形態は、第７実施形態の変形例または改良例である。第８実施形態では、電磁波源１５を収容する収容部２２の表面の全部または一部にも、第１乃至第４実施形態のいずれかに従う凹凸構造ＳＴ２が設けられる。凹凸構造ＳＴ２によっても、光電効果による電子の放射機能が長期間にわたって維持されうる。

【0038】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【要約】

電離真空計は、棒形状を有する陽極と、前記陽極が通る貫通孔を有する陰極板を含む陰極とを備える。前記陽極の軸方向に沿った断面における前記貫通孔の形状は、２つの凸部によって挟まれた凹部を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】