特開 2023-140709 負イオン照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140709

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】負イオン照射装置

(51)【国際特許分類】

   G21K 5/04 20060101AFI20230928BHJP

   H01J 27/08 20060101ALI20230928BHJP

   H01J 37/08 20060101ALI20230928BHJP

   H01J 37/317 20060101ALI20230928BHJP

   G21K 5/00 20060101ALI20230928BHJP

   G21K 1/00 20060101ALI20230928BHJP

   G21K 1/14 20060101ALI20230928BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

G21K5/04 A

H01J27/08

H01J37/08

H01J37/317 Z

G21K5/00 B

G21K5/00 A

G21K1/00 A

G21K1/14

H05H1/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022046683

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】一色 雅仁

【テーマコード（参考）】

2G084

5C101

【Ｆターム（参考）】

2G084AA12

2G084BB11

2G084CC11

2G084CC32

2G084DD39

2G084FF02

2G084FF27

5C101AA39

5C101CC04

5C101DD03

5C101DD34

5C101FF01

5C101FF09

5C101FF32

5C101FF46

(57)【要約】

【課題】粉粒材料に対する負イオンの照射を可能とする負イオン照射装置を提供する。
【解決手段】負イオン照射装置１は、プラズマを生成するプラズマガン１４と、プラズマガン１４から生成されるプラズマＰを負イオンの原料へ供給可能な空間を有するチャンバ２と、を備える。そのため、チャンバ２内では、プラズマＰと負イオンの原料とが反応することにより、負イオンが生成される。ここで、粉粒材料１１は、チャンバ２内に配置される容器２０に収容される。この容器２０は、収容した粉粒材料１１への負イオンの照射を可能とする開口２１ｃを有する。従って、チャンバ２内で生成された負イオンは、開口２１ｃを介して、容器２０に収容された粉粒材料１１に照射される。以上により、粉粒材料１１に対する負イオンの照射を可能とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉粒材料に負イオンを照射する負イオン照射装置であって、
プラズマを生成するプラズマ源と、
前記プラズマ源から生成される前記プラズマを負イオンの原料へ供給可能な空間を有するチャンバと、
前記チャンバ内に配置され、前記粉粒材料を収容可能な容器と、を備え、
前記容器は、収容した前記粉粒材料への前記負イオンの照射を可能とする第１の開口を有する、負イオン照射装置。

【請求項2】

前記容器は気体を通過可能な複数の第２の開口が形成されたフィルタ部を有する、請求項１に記載の負イオン照射装置。

【請求項3】

前記容器は前記第１の開口を有する容器本体部と、前記容器本体の前記第１の開口を覆う蓋部を備え、前記蓋部は前記フィルタ部を有する、請求項２に記載の負イオン照射装置。

【請求項4】

前記容器本体部に前記蓋部を近づけた後、前記チャンバの真空引きを行う、請求項３に記載の負イオン照射装置。

【請求項5】

前記容器は容器本体部を有し、前記容器本体部は多孔性の材料で構成されることで、前記容器本体部が複数の前記第２の開口を有する、請求項２に記載の負イオン照射装置。

【請求項6】

前記チャンバ内を真空に保った状態で、前記粉粒材料を供給する、請求項１～５の何れか一項に記載の負イオン照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負イオン照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、負イオン照射装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この負イオン照射装置は、チャンバ内へ負イオンの原料となるガスを供給するガス供給部と、チャンバ内において、プラズマを生成することで負イオンを生成する負イオン生成部と、を備えている。負イオン生成部は、プラズマによってチャンバ内で負イオンを生成することで、当該負イオンを対象物へ照射している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－０２５４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、負イオンを照射する対象物は、基板のように所定の大きさを有するもののみならず、粉粒材料のように微細で流動性を有するものである場合もある。従って、粉粒材料へ負イオンを照射可能とすることが求められていた。

【0005】

そこで本発明は、粉粒材料に対する負イオンの照射を可能とする負イオン照射装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る負イオン照射装置は、粉粒材料に負イオンを照射する負イオン照射装置であって、プラズマを生成するプラズマ源と、プラズマ源から生成されるプラズマを負イオンの原料へ供給可能な空間を有するチャンバと、チャンバ内に配置され、粉粒材料を収容可能な容器と、を備え、容器は、収容した粉粒材料への負イオンの照射を可能とする第１の開口を有する。

【0007】

本発明に係る負イオン照射装置は、プラズマを生成するプラズマ源と、プラズマ源から生成されるプラズマを負イオンの原料へ供給可能な空間を有するチャンバと、を備える。そのため、チャンバ内では、プラズマと負イオンの原料とが反応することにより、負イオンが生成される。ここで、粉粒材料は、チャンバ内に配置される容器に収容される。この容器は、収容した粉粒材料への負イオンの照射を可能とする第１の開口を有する。従って、チャンバ内で生成された負イオンは、第１の開口を介して、容器に収容された粉粒材料に照射される。以上により、粉粒材料に対する負イオンの照射を可能とする。

【0008】

容器は気体を通過可能な複数の第２の開口が形成されたフィルタ部を有してよい。チャンバに対して真空引きやガスパージを行う際、チャンバ内に空気の流れが形成される。容器は、フィルタ部で粉粒材料の舞い上がりを抑制する一方、第２の開口で気体の通過を可能とする。そのため、第２の開口は、真空引きの際には容器の内部の真空引きを可能とし、ガスパージの際は容器の内部へのガスパージを可能とする。

【0009】

容器は第１の開口を有する容器本体部と、容器本体部の第１の開口を覆う蓋部を備え、蓋部はフィルタ部を有してよい。この場合、容器本体部の第１の開口をフィルタ部で覆う状態と、第１の開口からフィルタ部を退避させる状態を、状況に応じて容易に切り替えることができる。

【0010】

容器本体部に蓋部を近づけた後、チャンバの真空引きを行ってよい。この場合、真空引きを行う際は、容器本体部に蓋部を近づけて覆うことで粉粒材料の舞い上がりを抑制することができる。

【0011】

容器は容器本体部を有し、容器本体部は多孔性の材料で構成されることで、容器本体部が複数の第２の開口を有してよい。この場合、容器本体部は、粉粒材料を収容しながら、複数の第２の開口を介して、内部の真空引き等を行うことができる。

【0012】

チャンバ内を真空に保った状態で、粉粒材料を供給してよい。この場合、粉粒材料を繰り返しチャンバ内に供給する際に、毎回チャンバを大気圧に戻す手間を省略することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、粉粒材料に対する負イオンの照射を可能とする負イオン照射装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る負イオン照射装置の構成を示す概略断面図である。

【図2】容器の詳細な構成を示す図である。

【図3】負イオン照射装置の動作の手順を示す概略断面図である。

【図4】負イオン照射装置の動作の手順を示す概略断面図である。

【図5】負イオン照射装置の動作の手順を示す概略断面図である。

【図6】負イオン照射装置の動作の手順を示す概略断面図である。

【図7】負イオン照射装置の動作の手順を示す概略断面図である。

【図8】変形例に係る負イオン照射装置を示す図である。

【図9】変形例に係る負イオン照射装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る負イオン照射装置について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0016】

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る負イオン照射装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る負イオン照射装置の構成を示す概略断面図である。なお、説明の便宜上、図１には、ＸＹＺ座標系を示す。Ｘ軸方向は、対象物である粉粒材料の厚さ方向である。Ｙ軸方向及びＺ軸方向は、Ｘ軸方向と直交すると共に互いに直交する方向である。

【0017】

図１に示すように、本実施形態の負イオン照射装置１は、チャンバ２、対象物配置部３、負イオン生成部４、ガス供給部６、真空引き部７、ガスパージ部８、容器２０、及び移動機構３０と、を備えている。

【0018】

チャンバ２は、粉粒材料１１を収納し負イオンの照射処理を行うための部材である。チャンバ２は、内部で負イオンの生成が行われる部材である。チャンバ２は、プラズマガン１４から生成されるプラズマを負イオンの原料へ供給可能な空間を有する。チャンバ２は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。

【0019】

チャンバ２は、Ｘ軸方向に対向する一対の壁部２ａ，２ｂと、Ｙ軸方向に対向する一対の壁部２ｃ，２ｄと、Ｚ軸方向に対向する一対の壁部（不図示）と、を備える。なお、Ｘ軸方向の負側に壁部２ａが配置され、正側に壁部２ｂが配置される。Ｙ軸方向の負側に壁部２ｃが配置され、正側に壁部２ｄが配置される。なお、チャンバ２のＺ軸方向の正側の壁部は、開閉扉として構成される。

【0020】

対象物配置部３は、負イオンの照射対象物となる粉粒材料１１を配置させる。対象物配置部３は、粉粒材料１１を収容する容器２０の容器本体部２１を配置させる。対象物配置部３は、チャンバ２の壁部２ａに設けられる。対象物配置部３は、導電性の材料によって構成される。対象物配置部３は、壁部２ａに取り付けられて、Ｘ軸方向の正側に延びて、上端側で容器本体部２１を支持する。対象物配置部３は、負イオンが粉粒材料１１に導かれるように、電圧が印加されてよい。

【0021】

負イオン照射の対称となる粉粒材料１１として、例えば、シリカ粉末、カーボンブラックなどが採用される。粉粒材料１１の粒径は特に限定されないが、後述の蓋部２２で容器本体部２１を覆わない場合に、真空引きによって粉粒の巻き上げが起こり得る大きさであると、本発明の効果がより顕著となる。従って、粉粒材料１１の粒径は、例えば５～２０μｍであってよい。

【0022】

続いて、負イオン生成部４の構成について詳細に説明する。負イオン生成部４は、チャンバ２内において、プラズマ及び電子を生成し、これによって負イオン及びラジカル等を生成する。負イオン生成部４は、プラズマガン１４（プラズマ源）と、陽極１６と、を有している。

【0023】

プラズマガン１４は、例えば圧力勾配型のプラズマガンであり、その本体部分がチャンバ２の壁部２ｃに設けられて、チャンバ２の内部空間に接続されている。プラズマガン１４は、チャンバ２内でプラズマＰを生成する。プラズマガン１４において生成されたプラズマＰは、プラズマ口からチャンバ２の内部空間へビーム状に出射される。これにより、チャンバ２の内部空間にプラズマＰが生成される。なお、図１は、蓋部２２が閉じられた状態であるためプラズマＰは生成されず、プラズマＰは仮想線で示されている。

【0024】

陽極１６は、プラズマガンからのプラズマＰを所望の位置へ導く機構である。陽極１６は、プラズマＰを誘導するための電磁石もしくは磁石を有する機構である。陽極１６は、チャンバの壁部２ｄに設けられて、プラズマガン１４とＹ軸方向に向かい合う位置に配置されている。これにより、プラズマＰは、プラズマガン１４から出射されてＹ軸方向の正側へ向かいながらチャンバ２の内部空間で広がった後、収束しながら陽極１６へ導かれる。なお、プラズマガン１４と陽極１６との位置関係は、上述のものに限定されず、負イオンを生成することができる限り、どのような位置関係が採用されてもよい。

【0025】

ガス供給部６は、チャンバ２の外部に配置されている。ガス供給部６は、壁部２ｄに形成されたガス供給口６ａを通し、チャンバ２内へガスを供給する。ガス供給口６ａは、負イオン生成部４と対象物配置部３との間に形成される。ここでは、ガス供給口６ａは、壁部２ｄのＸ軸方向の負側の端部と、陽極１６との間の位置に形成される。ただし、ガス供給口６ａの位置は、特に限定されない。ガス供給部６は、負イオンの原料となるガスを供給する。ガスとして、例えば、Ｏ^－などの負イオンの原料となるＯ_２、ＮＨ^－などの窒化物の負イオンの原料となるＮＨ_２、ＮＨ_４、その他、Ｃ^－やＳｉ^－などの負イオンの原料となるＣ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_４などが採用される。つまり、電子親和力が正である原料が採用されると言える。なお、ガスは、放電を安定されるキャリアガスとしてＡｒなどの希ガスも含む。

【0026】

真空引き部７は、チャンバ２内の真空引きを行うことによって、チャンバ２の内部空間を真空に保つ。真空引き部７は、真空ポンプ７ａと、真空引き口７ｂと、を有する。ここでは、真空引き口７ｂは、壁部２ｄのＸ軸方向の負側の端部と、陽極１６との間の位置に形成される。真空引き口７ｂは、容器本体部２１よりもＸ軸方向の負側に配置されている。ただし、真空引き口７ｂの位置は、特に限定されない。

【0027】

ガスパージ部８は、チャンバ２内をパージすることで、チャンバ２の内部空間を大気圧まで加圧する。ガスパージ部８は、窒素などをパージガスとして供給する。ここで、ガスパージ部８のパージ口８ａは、壁部２ｃのＸ軸方向の負側の端部と、プラズマガン１４との間の位置に形成される。パージ口８ａは、容器本体部２１よりもＸ軸方向の負側に配置されている。ただし、パージ口８ａの位置は、特に限定されない。

【0028】

容器２０は、チャンバ２内に配置され、粉粒材料１１を収容可能な部材である。容器２０は、容器本体部２１と、蓋部２２と、を備える。容器本体部２１は、対象物配置部３上に配置される。容器本体部２１は、Ｘ軸方向の負側においてＹＺ平面と平行に広がる底壁部２１ａと、底壁部２１ａの外周縁からＸ軸方向の正側へ立ち上がる側壁部２１ｂと、を有する。容器本体部２１は、底壁部２１ａ及び側壁部２１ｂで形成される内部空間内に粉粒材料１１を収容する。容器本体部２１のＸ軸方向の正側の端部には壁部が設けられておらず、開口２１ｃ（第１の開口）が形成されている。開口２１ｃは、負イオン生成部４で負イオンが生成された場合に、粉粒材料１１への負イオンの照射を可能とする。開口２１ｃは、負イオンを通過させるための通路となる（図６参照）。容器本体部２１の材質は特に限定されないが、例えば、タングステン、カーボンなどが採用されてよい。

【0029】

蓋部２２は、容器本体部２１のＸ軸方向の正側の端部に着脱可能に取り付けられる部材である。蓋部２２は、容器本体部２１の開口２１ｃを覆う部材である。ここで、容器２０は複数の開口２３（第２の開口）によって構成されるフィルタ部２４を有する。本実施形態では、蓋部２２が複数のフィルタ部２４を有する。フィルタ部２４の複数の開口２３は、チャンバ２内の気体が通過可能であって、粉粒材料１１を通過させない大きさを有している。複数の開口２３の目の大きさは、粉粒材料１１の粒子一つ分よりも小さいことが好ましい。そのため、容器本体部２１の開口２１ｃを蓋部２２で閉じた場合、フィルタ部２４は、真空引きの際に容器２０内部の空気をチャンバ２の内部空間へ排出し、粉粒材料１１がチャンバ２の内部空間に巻き上がることを抑制できる。このようなフィルタ部２４の材料として、例えば高融点金属繊維かセラミックなどの繊維状フィルタ材料、タングステン、モリブデンなどの焼結体などが採用されてよい。また、粉粒材料１１の粒子の粒径は、例えば５～２０μｍである。従って、フィルタ部２４は、当該粉粒材料１１の粒子よりも細かい目の開口２３を有する。

【0030】

図２を参照して、容器２０の構成についてより詳細に説明する。図２に示すように、容器本体部２１は、円板状の底壁部２１ａと、円筒状の側壁部２１ｂと、を備える。また、容器本体部２１は、円形の開口２１ｃを有する。蓋部２２は、円環状のフレーム２６と、円板状のフィルタ部２４を有する。フレーム２６は、容器本体部２１と同様な材料で構成される。フレーム２６は上面側に、フィルタ部２４を保持するための円形の溝部２６ａを有する。また、フレーム２６は、容器本体部２１に対しての、フィルタ部２４を搭載したフレーム２６の位置決めを行う円筒状のストッパ部２６ｂを有する。なお、ストッパ部２６ｂの形状は限定されず、テーパ形状などであってもよい。蓋部２２は、ストッパ部２６ｂよりも外周側の下面が側壁部２１ｂの上面と接触することで、容器本体部２１の開口２１ｃを塞ぐ。

【0031】

図１に戻り、移動機構３０は、蓋部２２をチャンバ２内で移動させる機構である。移動機構３０は、蓋部２２による容器本体部２１の開口２１ｃの開閉を切り替えるように、蓋部２２を移動させる。本実施形態では、移動機構３０は、蓋部２２をＸ軸方向に沿って往復移動させる。具体的に、移動機構３０は、蓋部２２をＸ軸方向の正側の壁部２ｂ付近へ退避させる退避位置ＰＧ１と、蓋部２２で容器本体部２１の開口２１ｃを塞ぐ閉位置ＰＧ２と、の間で蓋部２２を往復移動させる。本実施形態では、移動機構３０は、壁部２ｂと蓋部２２とを連結する多節のリンク機構によって構成される。移動機構３０は、図示されない駆動源によってリンク機構をＸ軸方向に伸縮させることで、蓋部２２をＸ軸方向に往復移動させる。移動機構３０の端部は、蓋部２２のうち、フレーム２６に接続される（図２（ｂ）参照）。

【0032】

なお、蓋部２２のフィルタ部２４の材料によっては、退避位置ＰＧ１に退避しても、プラズマＰの熱を受けることで許容温度を超えてしまう可能性がある。従って、蓋部２２自体や退避位置ＰＧ１付近に熱保護カバーや冷却構造を設け、フィルタ部２４を冷却してもよい。

【0033】

次に、負イオン照射装置１の動作の一例について説明する。装置駆動前においては、チャンバ２内は大気開放された状態である。また、容器２０には粉粒材料１１が収容されていない状態である。まず、チャンバ２のＺ軸方向の正側の開閉扉を開放し、図３に示すように、容器本体部２１に粉粒材料１１を収容する。このとき、蓋部２２は退避位置ＰＧ１に退避されている。

【0034】

次に、チャンバ２の開閉扉を閉じる。また、図４に示すように、移動機構３０によって蓋部２２をＸ軸方向の負側へ移動させ、蓋部２２を閉位置ＰＧ２へ配置する。これにより、容器本体部２１の開口２１ｃが蓋部２２によって閉じられる。そして、真空引き部７は、バルブ７ｃを開いて真空ポンプ７ａを動作させることで、チャンバ２の内部空間の真空引きを行う。チャンバ２内の空気Ｇ１は、真空引き口７ｂから排出される。このとき、容器２０内の空気もフィルタ部２４を通過して真空引き口７ｂへ吸引される。その一方、容器２０内の粉粒材料１１は、フィルタ部２４で堰き止められることで、容器２０内からチャンバ２内へ舞い上がることが抑制される。

【0035】

チャンバ２の内部空間の圧力が設計到達圧力に達したら、図５に示すように、移動機構３０は、蓋部２２をＸ軸方向の正側へ移動させて、蓋部２２を退避位置ＰＧ１へ配置する。これにより、蓋部２２のフィルタ部２４は、プラズマに晒される空間から退避することができる。なお、その後も真空引き部７による真空引きは継続する。

【0036】

次に、図６に示すように、負イオン生成部４は、プラズマガン１４でプラズマＰを発生させると共に、陽極１６で導く。また、ガス供給部６が、チャンバ２内に負イオンの原料となるガスＧ２を供給する。これにより、容器本体部２１の上側の空間にプラズマＰが通過すると共に、当該位置にて負イオンＮが発生する。これにより、負イオンＮは、開口２１ｃを介して容器本体部２１に収容された粉粒材料１１に照射される。

【0037】

図７に示すように、負イオンＮの照射によって粉粒材料１１への照射が完了したら、プラズマＰの生成及び負イオンＮの照射を停止する。また、真空引き部７は、バルブ７ｃを閉じて真空ポンプ７ａを停止することで、真空引きを終了する。また、移動機構３０によって蓋部２２をＸ軸方向の負側へ移動させ、蓋部２２を閉位置ＰＧ２へ配置する。これにより、容器本体部２１の開口２１ｃが蓋部２２によって閉じられる。

【0038】

更に、ガスパージ部８は、バルブ８ｂを開け、Ｎ_２ガスなどのパージガスＧ３をチャンバ２の内部空間へパージする。これにより、チャンバ２内を大気圧まで加圧する。このとき、パージガスＧ３は、フィルタ部２４を通過して容器２０内へパージされる。その一方、容器２０内の粉粒材料１１は、フィルタ部２４で堰き止められることで、容器２０内からチャンバ２内へ舞い上がることが抑制される。チャンバ２内が大気圧まで加圧されたら、ガスパージ部８は、バルブ８ｂを閉じてパージを停止する。その後、移動機構３０が蓋部２２を退避位置ＰＧ１まで退避させて、再び図３から処理を繰り返す。

【0039】

次に、本実施形態に係る負イオン照射装置１の作用・効果について説明する。

【0040】

本実施形態に係る負イオン照射装置１は、プラズマを生成するプラズマガン１４と、プラズマガン１４から生成されるプラズマＰを負イオンの原料へ供給可能な空間を有するチャンバ２と、を備える。そのため、チャンバ２内では、プラズマＰと負イオンの原料とが反応することにより、負イオンが生成される。ここで、粉粒材料１１は、チャンバ２内に配置される容器２０に収容される。この容器２０は、収容した粉粒材料１１への負イオンの照射を可能とする開口２１ｃを有する。従って、チャンバ２内で生成された負イオンは、開口２１ｃを介して、容器２０に収容された粉粒材料１１に照射される。以上により、粉粒材料１１に対する負イオンの照射を可能とする。

【0041】

容器２０は気体を通過可能な複数の開口２３が形成されたフィルタ部２４を有してよい。チャンバ２に対して真空引きやガスパージを行う際、チャンバ２内に空気の流れが形成される。容器２０は、フィルタ部２４で粉粒材料１１の舞い上がりを抑制する一方、開口２３で気体の通過を可能とする。そのため、開口２３は、真空引きの際には容器２０の内部の真空引きを可能とし、ガスパージの際は容器２０の内部へのガスパージを可能とする。

【0042】

容器２０は開口２１ｃを有する容器本体部２１と、容器本体部２１の開口２１ｃを覆う蓋部２２を備え、蓋部２２はフィルタ部２４を有してよい。この場合、容器本体部２１の開口２１ｃをフィルタ部２４で覆う状態と、開口２１ｃからフィルタ部２４を退避させる状態を、状況に応じて容易に切り替えることができる。

【0043】

容器本体部２１に蓋部２２を近づけた後、チャンバ２の真空引きを行ってよい。この場合、真空引きを行う際は、容器本体部２１に蓋部２２を近づけて覆うことで粉粒材料１１の舞い上がりを抑制することができる。

【0044】

容器２０は容器本体部２１を有し、容器本体部２１は高融点材料であって多孔性の材料で構成されることで、容器本体部２１が複数の開口２３を有してよい。この場合、容器本体部２１は、粉粒材料１１を収容しながら、複数の開口２３を介して、内部の真空引き等を行うことができる。なお、容器本体部２１は、高融点材料に限られるものではなく、容器本体部２１を冷却可能な冷却構造を備えてもよい。

【0045】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0046】

上述の実施形態では、新たな粉粒材料１１を容器２０に供給する時には、チャンバ２内を大気圧に戻している。これに対し、チャンバ２内を真空に保った状態で、粉粒材料１１を供給してよい。この場合、粉粒材料１１を繰り返しチャンバ２内に供給する際に、毎回チャンバ２を大気圧に戻す手間を省略することができる。

【0047】

例えば、上記実施形態では、プラズマガン１４を圧力勾配型のプラズマガンとしたが、プラズマガン１４は、チャンバ２内にプラズマを生成できればよく、圧力勾配型のものには限られない。

【0048】

また、上記実施形態では、プラズマガン１４とプラズマＰを導く陽極１６の組がチャンバ２内に一組だけ設けられていたが、複数組設けてもよい。また、一箇所に対して、複数のプラズマガン１４からプラズマＰを供給してもよい。

【0049】

気体を通過可能な複数の開口２３を容器２０のどこに設けるかは特に限定されない。図８に示すように、例えば、容器本体部２１自体が、フィルタ部２４を構成してもよい。この場合、図８（ａ）に示すように、容器本体部２１は高融点材料であって多孔性の材料（モリブデン、タングステンなど）で構成されることで、容器本体部２１がフィルタ部２４を有する。容器本体部２１は、側壁部２１ｂの先端部から外周へ広がるフランジ部２２ｄを有する。図８（ｂ）に示すように、蓋部２２は、円板状の本体部２２ａと、本体部２２ａの外周部に設けられた爪部２２ｂと、を有する。これにより、移動機構３０が蓋部２２を閉位置ＰＧ２まで移動させたら、蓋部２２の爪部２２ｂが容器本体部２１のフランジ部２１ｄと係合する。当該状態で移動機構３０が蓋部２２を退避位置ＰＧ１まで移動させたら、容器本体部２１も退避位置ＰＧ１まで移動する。この場合、容器本体部２１自体が、真空引き部７の真空引きの影響を受けない位置まで退避できる。これにより、容器本体部２１からの粉粒材料１１の舞い上がりを抑制できる。また、容器本体部２１自体がフィルタ部２４を有しているため、容器本体部２１の内部空間の真空引きが行われる。

【0050】

また、移動機構３０は、蓋部２２を移動可能なものであれば、上述のようなリンク機構に限定されない。例えば、シリンダなどのアクチュエータを用いて移動機構３０を構成してもよい。

【0051】

また、上述の実施形態では、移動機構３０は、蓋部２２をＸ軸方向に移動させていたが、移動機構が蓋部２２をどのように移動させるかも特に限定されない。例えば、図９に示すように、移動機構は、蓋部２２をＹ軸方向へスライド移動させてもよい。移動機構は、蓋部２２をチャンバ２の端部側の退避位置ＰＧ３まで移動させてよい。更に、折り畳み可能な蓋部２２である場合は、折り畳んでコンパクトにした上で、負イオン照射や真空引きの邪魔にならない退避位置ＰＧ４へ退避させてよい。

【符号の説明】

【0052】

１…負イオン照射装置、２…チャンバ、１１…粉粒材料、１４…プラズマガン（プラズマ源）、２０…容器、２１…容器本体部、２１ｃ…開口（第１の開口）、２２…蓋部、２３．．．開口（第２の開口）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】