JP7382877B2

JP7382877B2 - Negative ion generator

Info

Publication number: JP7382877B2
Application number: JP2020056491A
Authority: JP
Inventors: 尚久北見; 俊之酒見; 誠前原; 公男木下; 哲也山本; 寛古林
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2023-11-17
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP2021157943A

Description

本発明は、負イオン生成装置に関する。 The present invention relates to a negative ion generator.

従来、負イオン生成装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この負イオン生成装置は、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。 Conventionally, as a negative ion generating device, one described in Patent Document 1 is known. This negative ion generation device includes a gas supply unit that supplies gas as a raw material for negative ions into a chamber, and a negative ion generation unit that generates negative ions by generating plasma in the chamber. . The negative ion generation unit generates negative ions in the chamber using plasma, and irradiates the object with the negative ions.

特開２０１７－０２５４０７号公報JP2017-025407A

ここで、対象物に対して負イオンを照射する技術として、上述のような負イオン生成装置とは異なる方法にて、負イオンを照射することが求められていた。 Here, as a technique for irradiating a target object with negative ions, there has been a demand for irradiating negative ions in a method different from the above-mentioned negative ion generating device.

そこで本発明は、新たな方法にて対象物に負イオンを照射することができる負イオン生成装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a negative ion generation device that can irradiate a target object with negative ions using a new method.

上記課題を解決するため、本発明に係る負イオン生成装置は、負イオンを生成して対象物に照射する負イオン生成装置であって、内部で負イオンの生成が行われるチャンバと、チャンバ内においてラジカルを生成するラジカル供給源と、対象物を配置させると共に、ラジカル供給源から供給されるラジカルを用いてマグネトロン放電を行う放電部と、を備え、放電部は、マグネトロン放電によって対象物に照射する負イオンを生成する。 In order to solve the above problems, a negative ion generation device according to the present invention is a negative ion generation device that generates negative ions and irradiates a target object, and includes a chamber in which negative ions are generated and a chamber inside the chamber. a radical supply source that generates radicals at a location, and a discharge section that places an object and performs magnetron discharge using radicals supplied from the radical supply source, and the discharge section irradiates the object with the magnetron discharge. generates negative ions.

本発明に係る負イオン生成装置は、チャンバ内においてラジカルを生成するラジカル供給源を備えている。従って、ラジカル供給源は、対象物の近くにラジカルを供給することができる。これに対し、放電部は、対象物を配置させると共に、ラジカル供給源から供給されるラジカルを用いてマグネトロン放電を行う。従って、放電部は、対象物の付近でマグネトロン放電を行うことによって、対象物に照射する負イオンを生成することができる。そのため、当該負イオンは、対象物に照射される。以上より、新たな方法にて対象物に負イオンを照射することができる。 The negative ion generation device according to the present invention includes a radical supply source that generates radicals within a chamber. Therefore, the radical source can supply radicals near the object. On the other hand, the discharge section arranges the object and performs magnetron discharge using radicals supplied from the radical supply source. Therefore, the discharge section can generate negative ions to irradiate the object by performing magnetron discharge near the object. Therefore, the target object is irradiated with the negative ions. As described above, it is possible to irradiate a target object with negative ions using a new method.

放電部は、磁場を形成する磁場形成部を備え、磁場形成部は、対象物を載置する載置面に沿った方向の磁場を形成してよい。これにより、対象物付近において、放電部がマグネトロン放電を行う(磁場と電場で放電するため)。 The discharge section may include a magnetic field forming section that forms a magnetic field, and the magnetic field forming section may form a magnetic field in a direction along a mounting surface on which the object is placed. As a result, the discharge section performs magnetron discharge in the vicinity of the object (because the discharge is caused by a magnetic field and an electric field).

ラジカル供給源は、チャンバ内においてプラズマを生成するプラズマ生成部を有してよい。これにより、ラジカル供給源が、プラズマを用いて効率良くラジカルを供給することができる。 The radical supply source may include a plasma generation section that generates plasma within the chamber. Thereby, the radical supply source can efficiently supply radicals using plasma.

本発明によれば、新たな方法にて対象物に負イオンを照射することができる負イオン生成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a negative ion generation device that can irradiate a target object with negative ions using a new method.

本実施形態に係る負イオン生成装置の構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a negative ion generation device according to the present embodiment. 変形例に係る負イオン生成装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional view showing the composition of the negative ion generation device concerning a modification. 開口率調整部材の例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of an aperture ratio adjustment member. 変形例に係る負イオン生成装置の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional view showing the composition of the negative ion generation device concerning a modification. プラズマＰのＯＮ／ＯＦＦのタイミングと正イオン及び負イオンの対象物への飛来状況を示すグラフである。It is a graph showing the timing of ON/OFF of plasma P and the flying situation of positive ions and negative ions to a target object. 変形例に係る負イオン生成装置の基板周辺の構造を示す概略拡大図である。It is a schematic enlarged view which shows the structure around the board|substrate of the negative ion generation device based on a modification.

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生成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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A negative ion generation device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る負イオン生成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生成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、対象物である基板の厚さ方向である。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。 First, with reference to FIG. 1, the configuration of a negative ion generator according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a negative ion generation device according to this embodiment. Note that for convenience of explanation, FIG. 1 shows an XYZ coordinate system. The X-axis direction is the thickness direction of the substrate that is the object. The Y-axis direction and the Z-axis direction are directions that are orthogonal to the X-axis direction and mutually orthogonal.

図１に示すように、本実施形態の負イオン生成装置１は、チャンバ２、対象物配置部３、ラジカル供給源４、ガス供給部６、回路部７、電圧印加部８、及び制御部５０を備えている。 As shown in FIG. 1, the negative ion generation device 1 of this embodiment includes a chamber 2, an object placement section 3, a radical supply source 4, a gas supply section 6, a circuit section 7, a voltage application section 8, and a control section 50. It is equipped with

チャンバ２は、基板１１（対象物）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、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。 The chamber 2 is a member for accommodating the substrate 11 (object) and performing negative ion irradiation processing. The chamber 2 is a member in which negative ions are generated. Chamber 2 is made of conductive material and is connected to ground potential.

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。また、チャンバ２は、壁部２ｂをＹ軸方法の負側へ延長させた壁部２ｅと、壁部２ｃからＹ軸方向の負側へ延びる壁部２ｆと、壁部２ｅ，２ｆのＹ軸方向の負側の端部同士を接続する壁部２ｇと、を備える。 The chamber 2 includes a pair of walls 2a and 2b facing each other in the X-axis direction, a pair of walls 2c and 2d facing each other in the Y-axis direction, and a pair of walls (not shown) facing each other in the Z-axis direction. Equipped with Note that the wall portion 2a is placed on the negative side in the X-axis direction, and the wall portion 2b is placed on the positive side. The wall portion 2c is arranged on the negative side in the Y-axis direction, and the wall portion 2d is arranged on the positive side. Further, the chamber 2 includes a wall 2e extending from the wall 2b toward the negative side in the Y-axis direction, a wall 2f extending from the wall 2c toward the negative side in the Y-axis direction, and a Y-axis of the walls 2e and 2f. A wall portion 2g connecting the ends on the negative side in the direction is provided.

チャンバ２は、プラズマＰを生成するためのプラズマ室ＲＭ１と、基板１１に対する負イオンの照射を行う照射室ＲＭ２と、を備えている。照射室ＲＭ２は、壁部２ａ～２ｄに囲まれる空間によって形成される。プラズマ室ＲＭ１は、照射室ＲＭ２のＸ軸方向の正側の端部において、Ｙ軸方向の負側へ延びる空間によって形成される。具体的に、プラズマ室ＲＭ１は、壁部２ｅ～２ｇに囲まれる空間によって形成される。 The chamber 2 includes a plasma chamber RM1 for generating plasma P, and an irradiation chamber RM2 for irradiating the substrate 11 with negative ions. The irradiation chamber RM2 is formed by a space surrounded by walls 2a to 2d. The plasma chamber RM1 is formed by a space extending toward the negative side in the Y-axis direction at the positive end of the irradiation chamber RM2 in the X-axis direction. Specifically, the plasma chamber RM1 is formed by a space surrounded by the walls 2e to 2g.

対象物配置部３は、負イオンの照射対象物となる基板１１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、載置部材１２と、接続部材１３と、を備える。載置部材１２及び接続部材１３は、導電性の材料によって構成される。載置部材１２は、載置面１２ａに基板１１を載置するための部材である。載置部材１２は、壁部２ａに取り付けられて、チャンバ２の内部空間内に配置される。載置面１２ａは、Ｘ軸方向と直交するように広がる平面である。これにより、基板１１は、Ｘ軸方向と直交するように、ＺＹ平面と平行となるように、載置面１２ａ上に載置される。接続部材１３は、載置部材１２と電圧印加部８とを電気的に接続する部材である。接続部材１３は、壁部２ａを貫通してチャンバ２外まで延びている。なお，接続部材１３の位置関係は、ラジカル供給源４であるプラズマガン１４と陽極１６に干渉しない位置で、プラズマ室ＲＭ１以外であれば、どのような位置関係が採用されても良い。 The object arrangement section 3 arranges a substrate 11 that becomes an object to be irradiated with negative ions. The object placement section 3 is provided on the wall 2 a of the chamber 2 . The object placement section 3 includes a placement member 12 and a connection member 13. The placing member 12 and the connecting member 13 are made of conductive material. The mounting member 12 is a member for mounting the substrate 11 on the mounting surface 12a. The mounting member 12 is attached to the wall portion 2 a and placed within the internal space of the chamber 2 . The mounting surface 12a is a plane that extends perpendicularly to the X-axis direction. Thereby, the substrate 11 is placed on the placement surface 12a so as to be perpendicular to the X-axis direction and parallel to the ZY plane. The connection member 13 is a member that electrically connects the mounting member 12 and the voltage application section 8 . The connecting member 13 penetrates the wall portion 2a and extends to the outside of the chamber 2. Note that any positional relationship of the connecting member 13 may be adopted as long as it does not interfere with the plasma gun 14, which is the radical supply source 4, and the anode 16, and is other than the plasma chamber RM1.

負イオン照射の対称となる基板１１として、例えば、基材の表面にＩＴＯ、ＩＷＯ、ＺｎＯ、Ｇａ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＳｉＯＮなどの膜を形成したものが採用される。基材として、例えばガラス基板、プラスチック基板やＳｉ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＧａＡｓなどの半導体基板など板状部材が採用される。 As the substrate 11 to be irradiated with negative ions, for example, a base material on which a film of ITO, IWO, ZnO, Ga ₂ O ₃ , AlN, GaN, SiON, etc. is formed is used. As the base material, a plate-like member such as a glass substrate, a plastic substrate, or a semiconductor substrate made of Si, Al ₂ O ₃ , GaAs, etc. is used.

続いて、ラジカル供給源４の構成について詳細に説明する。ラジカル供給源４は、チャンバ２内において、プラズマＰ及び電子を生成し、これによって負イオン及びラジカル（不対電子を有する原子、分子）等を生成する。ラジカル供給源４は、プラズマガン１４（プラズマ生成部）と、陽極１６と、を有している。 Next, the configuration of the radical supply source 4 will be explained in detail. The radical supply source 4 generates plasma P and electrons in the chamber 2, thereby generating negative ions, radicals (atoms and molecules having unpaired electrons), and the like. The radical supply source 4 includes a plasma gun 14 (plasma generation section) and an anode 16.

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２ｅ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のプラズマ室ＲＭ１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のプラズマ室ＲＭ１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のプラズマ室ＲＭ１の内部空間にプラズマＰが生成される。 The plasma gun 14 is, for example, a pressure gradient type plasma gun, and its main body is provided on the wall 2e of the chamber 2 and connected to the internal space of the chamber 2. The plasma gun 14 generates plasma P within the plasma chamber RM1 of the chamber 2. The plasma P generated in the plasma gun 14 is emitted from the plasma port into the internal space of the plasma chamber RM1 of the chamber 2 in the form of a beam. As a result, plasma P is generated in the internal space of the plasma chamber RM1 of the chamber 2.

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２ｆ設けられて、プラズマガン１４とＸ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Ｘ軸方向の負側へ向かいながらチャンバ２のプラズマ室ＲＭ１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、ラジカル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。 The anode 16 is a mechanism that guides plasma P from the plasma gun to a desired position. The anode 16 is a mechanism having an electromagnet or a magnet for inducing plasma P. The anode 16 is provided on the wall 2f of the chamber and is disposed at a position facing the plasma gun 14 in the X-axis direction. Thereby, the plasma P is emitted from the plasma gun 14, spreads in the internal space of the plasma chamber RM1 of the chamber 2 while heading toward the negative side in the X-axis direction, and is then guided to the anode 16 while converging. Note that the positional relationship between the plasma gun 14 and the anode 16 is not limited to that described above, and any positional relationship may be adopted as long as radicals can be generated.

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２６を通し、チャンバ２内へガスを供給する。ガス供給口２６は、ラジカル供給源４と対象物配置部３との間に形成される。ただし、ガス供給口２６の位置は、特に限定されない。ガス供給部６は、ラジカル及び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。 Gas supply unit 6 is arranged outside chamber 2 . The gas supply section 6 supplies gas into the chamber 2 through a gas supply port 26 formed in the wall section 2d. Gas supply port 26 is formed between radical supply source 4 and target object placement section 3 . However, the position of the gas supply port 26 is not particularly limited. The gas supply unit 6 supplies gas that is a raw material for radicals and negative ions. Gases include, for example, O ₂ which is a raw material for negative ions such as O ^- , NH ₂ and NH ₄ which are raw materials for negative ions of nitrides such as NH ^- , and other raw materials for negative ions such as C ^- and Si ^- . C ₂ H ₆ , SiH ₄ and the like are used. In other words, it can be said that raw materials with positive electron affinity are used. Note that the gas also includes a rare gas such as Ar as a carrier gas that stabilizes the discharge.

回路部７は、可変電源３０と、第１の配線３１と、第２の配線３２と、抵抗器Ｒ１～Ｒ３と、スイッチＳＷ１と、を有している。可変電源３０は、接地電位にあるチャンバ２を挟んで、負電圧をプラズマガン１４の陰極２１に、正電圧を陽極１６に印加する。これにより、可変電源３０は、プラズマガン１４の陰極２１と陽極１６との間に電位差を発生させる。第１の配線３１は、プラズマガン１４の陰極２１を、可変電源３０の負電位側と電気的に接続している。第２の配線３２は、陽極１６を、可変電源３０の正電位側と電気的に接続している。抵抗器Ｒ１は、第１の中間電極２２と可変電源３０との間において直列接続されている。抵抗器Ｒ２は、第２の中間電極２３と可変電源３０との間において直列接続されている。抵抗器Ｒ３は、チャンバ２と可変電源３０との間において直列接続されている。スイッチＳＷ１は、制御部５０からの指令信号を受信することにより、ＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる。スイッチＳＷ１は、抵抗器Ｒ２に並列接続されている。スイッチＳＷ１は、プラズマＰを生成するときはＯＦＦ状態とされる。一方、スイッチＳＷ１は、プラズマＰを停止するときはＯＮ状態とされる。 The circuit section 7 includes a variable power supply 30, a first wiring 31, a second wiring 32, resistors R1 to R3, and a switch SW1. The variable power supply 30 applies a negative voltage to the cathode 21 of the plasma gun 14 and a positive voltage to the anode 16 across the chamber 2 which is at ground potential. Thereby, the variable power supply 30 generates a potential difference between the cathode 21 and the anode 16 of the plasma gun 14. The first wiring 31 electrically connects the cathode 21 of the plasma gun 14 to the negative potential side of the variable power source 30. The second wiring 32 electrically connects the anode 16 to the positive potential side of the variable power source 30. Resistor R1 is connected in series between first intermediate electrode 22 and variable power supply 30. Resistor R2 is connected in series between second intermediate electrode 23 and variable power supply 30. Resistor R3 is connected in series between chamber 2 and variable power supply 30. The switch SW1 is switched between ON and OFF states by receiving a command signal from the control unit 50. Switch SW1 is connected in parallel to resistor R2. The switch SW1 is turned off when plasma P is generated. On the other hand, the switch SW1 is turned on when the plasma P is stopped.

電圧印加部８は、基板１１にバイアス電圧を印加する。電圧印加部８は、基板１１にバイアス電圧を印加する電源３６と、電源３６と対象物配置部３とを接続する第３の配線３７と、第３の配線３７に設けられたスイッチＳＷ２とを有している。電源３６は、バイアス電圧として、正の電圧を印加する。第３の配線３７は、一端が電源３６の正電位側に接続されていると共に、他端が接続部材１３に接続されている。これにより、第３の配線３７は、電源３６と基板１１とを、接続部材１３及び載置部材１２を介して電気的に接続する。スイッチＳＷ２は、制御部５０によってそのＯＮ／ＯＦＦ状態が切り替えられる。スイッチＳＷ２は、負イオン生成時に所定のタイミングでＯＮ状態とされる。スイッチＳＷ２がＯＮ状態とされると、接続部材１３と電源３６の正電位側とが互いに電気的に接続され、接続部材１３にバイアス電圧が印加される。一方、スイッチＳＷ２は、所定のタイミングにおいてＯＦＦ状態とされる。スイッチＳＷ２がＯＦＦ状態とされると、接続部材１３と電源３６とが互いに電気的に切断され、接続部材１３にはバイアス電圧が印加されず、接続部材１３は浮遊状態となる。接続部材１３が浮遊状態となると、例えばプラズマＯＮ時に基板１１に流れ込む粒子は正負がバランスして最小限となる。 Voltage application section 8 applies a bias voltage to substrate 11 . The voltage application unit 8 connects a power supply 36 that applies a bias voltage to the substrate 11, a third wiring 37 that connects the power supply 36 and the object placement unit 3, and a switch SW2 provided on the third wiring 37. have. The power supply 36 applies a positive voltage as a bias voltage. The third wiring 37 has one end connected to the positive potential side of the power supply 36 and the other end connected to the connection member 13 . Thereby, the third wiring 37 electrically connects the power source 36 and the substrate 11 via the connecting member 13 and the mounting member 12. The ON/OFF state of the switch SW2 is switched by the control unit 50. The switch SW2 is turned on at a predetermined timing when negative ions are generated. When the switch SW2 is turned on, the connecting member 13 and the positive potential side of the power source 36 are electrically connected to each other, and a bias voltage is applied to the connecting member 13. On the other hand, the switch SW2 is turned off at a predetermined timing. When the switch SW2 is turned off, the connection member 13 and the power source 36 are electrically disconnected from each other, no bias voltage is applied to the connection member 13, and the connection member 13 is in a floating state. When the connecting member 13 is in a floating state, the particles flowing into the substrate 11 when plasma is turned on, for example, are balanced in positive and negative, and are minimized.

制御部５０は、負イオン生成装置１全体を制御する装置であり、装置全体を統括的に管理するＥＣＵ[Electronic Control Unit]を備えている。ＥＣＵは、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵでは、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵは、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。 The control unit 50 is a device that controls the entire negative ion generating device 1, and includes an ECU (Electronic Control Unit) that centrally manages the entire device. The ECU is an electronic control unit that includes a CPU [Central Processing Unit], a ROM [Read Only Memory], a RAM [Random Access Memory], a CAN [Controller Area Network] communication circuit, and the like. The ECU realizes various functions by, for example, loading a program stored in a ROM into a RAM and executing the program loaded into the RAM by a CPU. The ECU may be composed of multiple electronic units.

制御部５０は、チャンバ２の外部に配置されている。また、制御部５０は、ガス供給部６によるガス供給を制御するガス供給制御部５１と、ラジカル供給源４によるプラズマＰの生成を制御するプラズマ制御部５２と、電圧印加部８によるバイアス電圧の印加を制御する電圧制御部５３と、を備えている。制御部５０は、プラズマＰの生成と停止を繰り返す間欠運転を行うように、制御を行う。 The control unit 50 is arranged outside the chamber 2. The control unit 50 also includes a gas supply control unit 51 that controls gas supply by the gas supply unit 6 , a plasma control unit 52 that controls generation of plasma P by the radical supply source 4 , and a bias voltage control unit 52 that controls the generation of plasma P by the voltage application unit 8 . A voltage control section 53 that controls application is provided. The control unit 50 performs control to perform intermittent operation in which plasma P is repeatedly generated and stopped.

プラズマ制御部５２の制御により、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態とされているとき、プラズマガン１４からのプラズマＰがチャンバ２内に出射されるため、チャンバ２内にプラズマＰが生成される。プラズマＰは、中性粒子、正イオン、負イオン（酸素ガスなどの負性気体が存在する場合）、及び電子を構成物質としている。これにより、プラズマ室ＲＭ１でラジカルが生成され、照射室ＲＭ２へ供給される。 When the switch SW1 is in the OFF state under the control of the plasma control unit 52, the plasma P from the plasma gun 14 is emitted into the chamber 2, so that the plasma P is generated in the chamber 2. The plasma P is composed of neutral particles, positive ions, negative ions (if a negative gas such as oxygen gas is present), and electrons. As a result, radicals are generated in the plasma chamber RM1 and supplied to the irradiation chamber RM2.

ここで、負イオン生成装置１は、磁場を形成する磁場形成部８０を備える。磁場形成部８０は、壁部２ｃ,２ｄのＸ軸方向の負側の端部の位置にて、チャンバ２を挟むように、Ｙ軸方向の正側と負側にそれぞれ設けられた磁場発生装置８１を備えている。磁場形成部８０は、載置部材１２の載置面１２ａに沿った方向の磁場を形成する。すなわち、磁場形成部８０は、基板１１の被照射面１１ａに沿った方向の磁場を形成する。載置面１２ａ及び被照射面１１ａに沿った方向とは、これらの面と略平行な方向を意味する。ここでは、磁場発生装置８１が発生する磁束Ｂが、Ｙ軸方向と略平行に延びている。 Here, the negative ion generation device 1 includes a magnetic field forming section 80 that forms a magnetic field. The magnetic field generating unit 80 is a magnetic field generating device provided at the negative end of the walls 2c, 2d in the X-axis direction and on the positive side and the negative side in the Y-axis direction so as to sandwich the chamber 2 therebetween. It is equipped with 81. The magnetic field forming section 80 forms a magnetic field in the direction along the mounting surface 12a of the mounting member 12. That is, the magnetic field generating section 80 forms a magnetic field in the direction along the irradiated surface 11a of the substrate 11. The direction along the mounting surface 12a and the irradiated surface 11a means a direction substantially parallel to these surfaces. Here, the magnetic flux B generated by the magnetic field generator 81 extends substantially parallel to the Y-axis direction.

磁場形成部８０、対象物配置部３、及び電圧印加部８の組み合わせに係る構成は、マグネトロンを行う放電部９０として機能することができる。放電部９０は、ラジカル供給源４から供給されるラジカルを用いてマグネトロン放電を行うことができる機構である。これにより、放電部９０は、マグネトロン放電によって、基板１１に照射する負イオンを生成することができる。 The configuration related to the combination of the magnetic field forming section 80, the object placement section 3, and the voltage applying section 8 can function as a discharging section 90 that performs a magnetron. The discharge unit 90 is a mechanism that can perform magnetron discharge using radicals supplied from the radical supply source 4. Thereby, the discharge section 90 can generate negative ions to be irradiated onto the substrate 11 by magnetron discharge.

具体的に、磁場形成部８０は、基板１１の被照射面１１ａに対して略平行な磁場を印加できる。すなわち、被照射面１１ａ（及び載置面１２ａ）の位置にて、被照射面１１ａに略平行な磁場が形成されている。そして、電圧印加部８は、基板１１の被照射面１１ａに対して垂直なバイアス電圧を印加できる。すると、放電部９０は、被照射面１１ａ付近の位置において「Ｅ×Ｂ」のマグネトロン放電を行うことができる。また、ラジカル供給源４は、高密度のプラズマＰから大量のラジカルを供給することができる。これにより、基底状態のガスなどとは異なり、放電を行い易くなり、プラズマ照射による改質が可能となる。このようなマグネトロン放電により、陽極となる基板１１には、新たに生成された負イオン及び電子が照射される。 Specifically, the magnetic field generating section 80 can apply a magnetic field substantially parallel to the irradiated surface 11a of the substrate 11. That is, a magnetic field approximately parallel to the irradiated surface 11a is formed at the position of the irradiated surface 11a (and the mounting surface 12a). The voltage applying unit 8 can apply a bias voltage perpendicular to the irradiated surface 11a of the substrate 11. Then, the discharge unit 90 can perform "E×B" magnetron discharge at a position near the irradiated surface 11a. Furthermore, the radical supply source 4 can supply a large amount of radicals from the high-density plasma P. As a result, unlike a gas in the ground state, it becomes easier to generate electric discharge, and modification by plasma irradiation becomes possible. Due to such magnetron discharge, the substrate 11 serving as an anode is irradiated with newly generated negative ions and electrons.

なお、負イオン及び電子は、磁束Ｂの周りを旋回するような挙動を示す。このとき、電子は小さい径で磁束Ｂの周りを旋回するのに対し、負イオンは大きい径で磁束Ｂの周りを旋回する。そのため、磁場形成部８０の磁場を調整しておくことで、大きく旋回する負イオンは、なるべく基板１１に当たるようにしつつ、小さく旋回する電子はなるべく基板１１に当たらないようにしてよい。これにより、電子よりも負イオンが基板１１に照射され易くなる。また、磁場形成部８０は、電子照射量を抑制するため、図５に示す様なプラズマＰの間欠制御を行うことなく、プラズマＰを連続的に発生させてもよくなる。 Note that the negative ions and electrons behave as if they revolve around the magnetic flux B. At this time, the electrons revolve around the magnetic flux B with a small diameter, whereas the negative ions revolve around the magnetic flux B with a large diameter. Therefore, by adjusting the magnetic field of the magnetic field forming unit 80, the negative ions that rotate in a large manner can be made to hit the substrate 11 as much as possible, while the electrons that rotate in a small amount can be prevented from hitting the substrate 11 as much as possible. This makes it easier for the substrate 11 to be irradiated with negative ions than with electrons. Furthermore, in order to suppress the amount of electron irradiation, the magnetic field generating section 80 may generate plasma P continuously without performing intermittent control of plasma P as shown in FIG.

次に、本実施形態に係る負イオン生成装置１の作用・効果について説明する。 Next, the functions and effects of the negative ion generation device 1 according to this embodiment will be explained.

本実施形態に係る負イオン生成装置１は、チャンバ２内においてラジカルを生成するラジカル供給源４を備えている。従って、ラジカル供給源４は、基板１１の近くにラジカルを供給することができる。これに対し、放電部９０は、基板１１を配置させると共に、ラジカル供給源４から供給されるラジカルを用いてマグネトロン放電を行う。従って、放電部９０は、基板１１の付近でマグネトロン放電を行うことによって、基板１１に照射する負イオンを生成することができる。そのため、当該負イオンは、基板１１に照射される。以上より、新たな方法にて基板１１に負イオンを照射することができる。 The negative ion generation device 1 according to this embodiment includes a radical supply source 4 that generates radicals within the chamber 2. Therefore, the radical supply source 4 can supply radicals near the substrate 11. On the other hand, the discharge unit 90 has the substrate 11 disposed therein and performs magnetron discharge using radicals supplied from the radical supply source 4 . Therefore, the discharge unit 90 can generate negative ions to irradiate the substrate 11 by performing magnetron discharge near the substrate 11. Therefore, the substrate 11 is irradiated with the negative ions. As described above, the substrate 11 can be irradiated with negative ions using a new method.

放電部９０は、磁場を形成する磁場形成部８０を備え、磁場形成部８０は、基板１１を載置する載置面１２ａに沿った方向の磁場を形成してよい。これにより、基板１１付近において、放電部９０がマグネトロン放電を行う。 The discharge section 90 includes a magnetic field forming section 80 that forms a magnetic field, and the magnetic field forming section 80 may form a magnetic field in a direction along the mounting surface 12a on which the substrate 11 is mounted. As a result, the discharge section 90 performs magnetron discharge near the substrate 11.

ラジカル供給源４は、チャンバ２内においてプラズマＰを生成するプラズマガン１４を有してよい。これにより、ラジカル供給源４が、プラズマＰを用いて効率良くラジカルを供給することができる。 The radical supply source 4 may include a plasma gun 14 that generates plasma P within the chamber 2 . Thereby, the radical supply source 4 can efficiently supply radicals using the plasma P.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The invention is not limited to the embodiments described above.

例えば、図２に示す負イオン生成装置１の構成を採用してもよい。図２に示す構成では、開口率調整機構６０は、チャンバ２内においてラジカル供給源４と対象物配置部３との間に配置された、プラズマＰを抑制する開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂ（部材）を有する。開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、ラジカル等の供給物ＰＭの通過を許容する。 For example, the configuration of the negative ion generation device 1 shown in FIG. 2 may be adopted. In the configuration shown in FIG. 2, the aperture ratio adjustment mechanism 60 includes aperture ratio adjustment members 61A and 61B (members ). The aperture ratio adjusting members 61A and 61B allow passage of feed material PM such as radicals.

開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、それぞれ貫通部を有する板状部材である。開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、照射方向と直交するように、すなわちＹＺ平面と平行に広がるように配置される。また、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、照射方向に互いに対向するように配置される。ここでは、開口率調整部材６１Ａが照射方向における上流側に配置され、開口率調整部材６１Ｂが照射方向における下流側に配置される。６１Ｂまた、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、照射方向から見て、互いの貫通部をずらすように配置させることで、開口率を事前に調整しておくことができる。 The aperture ratio adjusting members 61A and 61B are plate-like members each having a through portion. The aperture ratio adjusting members 61A and 61B are arranged so as to be perpendicular to the irradiation direction, that is, to extend parallel to the YZ plane. Furthermore, the aperture ratio adjusting members 61A and 61B are arranged to face each other in the irradiation direction. Here, the aperture ratio adjustment member 61A is arranged on the upstream side in the irradiation direction, and the aperture ratio adjustment member 61B is arranged on the downstream side in the irradiation direction. 61B Moreover, the aperture ratio can be adjusted in advance by arranging the aperture ratio adjusting members 61A and 61B so that their penetration parts are shifted from each other when viewed from the irradiation direction.

図３を参照して、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの一例について説明する。図３（ａ）は、開口率調整部材６１Ａと開口率調整部材６１Ｂとが重なっている様子を照射方向における上流側から見た概略図である。図３（ｂ）は、開口率調整部材６１Ａを取り除いて、開口率調整部材６１Ｂのみを照射方向における上流側から見た概略図である。図３（ａ）に示すように、開口率調整部材６１Ａは、所定のパターンで分布する円形の貫通部６２Ａを有している。また、図３（ｂ）に示すように、開口率調整部材６１Ｂは、所定のパターンで分布する円形の貫通部６２Ｂを有している。貫通部６２Ａと貫通部６２Ｂとは、照射方向から見て、互いにずれるように配置されている。従って、開口率調整部材６１Ａの貫通部６２Ａは、開口率調整部材６１Ｂの板部（貫通部６２Ｂ以外の部分）で塞がれた状態となる。 An example of the aperture ratio adjusting members 61A and 61B will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3A is a schematic diagram of how the aperture ratio adjustment member 61A and the aperture ratio adjustment member 61B overlap, viewed from the upstream side in the irradiation direction. FIG. 3(b) is a schematic diagram of only the aperture ratio adjustment member 61B viewed from the upstream side in the irradiation direction with the aperture ratio adjustment member 61A removed. As shown in FIG. 3(a), the aperture ratio adjusting member 61A has circular penetrating portions 62A distributed in a predetermined pattern. Further, as shown in FIG. 3(b), the aperture ratio adjusting member 61B has circular penetration portions 62B distributed in a predetermined pattern. The penetrating portion 62A and the penetrating portion 62B are arranged so as to be shifted from each other when viewed from the irradiation direction. Therefore, the penetrating portion 62A of the aperture ratio adjusting member 61A is closed by the plate portion (portion other than the penetrating portion 62B) of the aperture ratio adjusting member 61B.

上述のように、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、照射方向から見たときに、開口部分が存在しないような構成となっている。従って、プラズマＰからの電荷を持った粒子は開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの組み合わせによって遮断される。その一方、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは照射方向に互いに隙間をあけて離間している。従って、開口率調整部材６１Ａ，６１ＢよりもプラズマＰ側の空間ＳＰ１（図２参照）と、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂよりも基板１１側の空間ＳＰ２（図２参照）とは、貫通部６２Ａ、隙間、及び貫通部６２Ｂを介して、空間的には連通されている。そのため、空間ＳＰ１からの供給物ＰＭは、部材間での反射などを繰り返すことで、空間ＳＰ２へ進入することができる。これにより、供給物ＰＭであるラジカルは、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの通過を許容されて、空間ＳＰ２に到達し、放電部９０においてマグネトロン放電を行う。従って、放電部９０は、基板１１の付近でマグネトロン放電を行うことによって、基板１１に照射する負イオンを生成することができる。そのため、当該負イオンは、基板１１に照射される。 As described above, the aperture ratio adjusting members 61A and 61B are configured such that there is no opening when viewed from the irradiation direction. Therefore, charged particles from plasma P are blocked by the combination of aperture ratio adjusting members 61A and 61B. On the other hand, the aperture ratio adjusting members 61A and 61B are separated from each other with a gap in the irradiation direction. Therefore, the space SP1 (see FIG. 2) closer to the plasma P than the aperture ratio adjusting members 61A, 61B and the space SP2 (see FIG. 2) closer to the substrate 11 than the aperture ratio adjusting members 61A, 61B are the penetrating portion 62A. , the gap, and the through portion 62B, they are spatially communicated with each other. Therefore, the supply PM from the space SP1 can enter the space SP2 by repeating reflection between members. As a result, the radicals that are the supply PM are allowed to pass through the aperture ratio adjusting members 61A and 61B, reach the space SP2, and perform magnetron discharge in the discharge section 90. Therefore, the discharge unit 90 can generate negative ions to irradiate the substrate 11 by performing magnetron discharge near the substrate 11. Therefore, the substrate 11 is irradiated with the negative ions.

図３（ａ）（ｂ）では、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの組み合わせ構造は、照射方向から見て、開口部が存在していなかった。しかし、供給物ＰＭの通過量を増やすために、開口部が形成されてもよい。具体的には、図３（ｂ）に示すように、貫通部６２Ａ（仮想線）と貫通部６２Ｂとを一部重ねることで、開口部ＯＰ（ハッチングで示す領域）を形成してよい。また、開口部ＯＰの大きさは、開口率調整部材６１Ａと開口率調整部材６１Ｂとのずれ量を調整することで、制御可能である。このように、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂは、互いのずれ量を調整することで、開口率を調整することができる。 In FIGS. 3A and 3B, the combination structure of the aperture ratio adjusting members 61A and 61B had no opening when viewed from the irradiation direction. However, openings may be formed to increase the amount of feed PM passing through. Specifically, as shown in FIG. 3B, the opening OP (area indicated by hatching) may be formed by partially overlapping the penetrating portion 62A (imaginary line) and the penetrating portion 62B. Further, the size of the opening OP can be controlled by adjusting the amount of deviation between the aperture ratio adjusting member 61A and the aperture ratio adjusting member 61B. In this way, the aperture ratio adjustment members 61A and 61B can adjust the aperture ratio by adjusting the amount of deviation between them.

ここで、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの開口率について説明する。当該開口率は、照射方向から見たときの基準領域の面積を１００％とした時の、当該基準領域内に形成された開口部ＯＰの面積の合計の割合である。ここで、基準領域とは、図２において「Ｅ１」で示す、基板１１と重なる部分の領域としてよい。あるいは、基板１１が載せられていない状態では、載置部材１２と重なる部分の領域を基準領域としてよい。図３（ａ）に示す例では、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの組み合わせ構造は、開口部ＯＰを有していないため、開口率は０％となる。開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂのずれ量を調整したり、貫通部６２Ａ，６２Ｂの大きさを調整して開口部ＯＰを大きくすることで開口率が大きくなってゆく。なお、開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂの組み合わせ構造では、貫通部６２Ａ，６２Ｂを完全に重ね合わせたときが、開口率の上限値となる。すなわち、貫通部６２Ａ，６２Ｂを完全に重ね合わせても、基準領域Ｅ１は、開口率調整部材６１Ａの貫通部６２Ａ以外の部分の板部により塞がれる。従って、開口率の上限値は、１００％以下となっている。ただし、場面によっては、基準領域Ｅ１から開口率調整部材６１Ａ，６１Ｂ自体を取り除くことで、開口率を１００％としてもよい。 Here, the aperture ratio of the aperture ratio adjustment members 61A and 61B will be explained. The aperture ratio is the ratio of the total area of the openings OP formed in the reference region, when the area of the reference region when viewed from the irradiation direction is taken as 100%. Here, the reference area may be a region that overlaps with the substrate 11, indicated by "E1" in FIG. Alternatively, in a state where the substrate 11 is not placed, the area overlapping with the mounting member 12 may be used as the reference area. In the example shown in FIG. 3A, the combination structure of the aperture ratio adjusting members 61A and 61B does not have an opening OP, so the aperture ratio is 0%. The aperture ratio increases by adjusting the amount of deviation of the aperture ratio adjusting members 61A, 61B or by adjusting the sizes of the through parts 62A, 62B to enlarge the opening OP. In addition, in the combination structure of the aperture ratio adjustment members 61A and 61B, the upper limit value of the aperture ratio is when the penetration parts 62A and 62B are completely overlapped. That is, even if the penetrating portions 62A and 62B are completely overlapped, the reference region E1 is blocked by the plate portion of the aperture ratio adjusting member 61A other than the penetrating portion 62A. Therefore, the upper limit of the aperture ratio is 100% or less. However, depending on the situation, the aperture ratio may be set to 100% by removing the aperture ratio adjustment members 61A, 61B themselves from the reference area E1.

また、開口率調整部材の枚数が１枚でも良い。この場合、図６（ａ）に示す様に基板１１の上部を覆う一枚の板２００で塞ぐ構造が採用される。当該構造では、板２００の外側から供給物ＰＭを回り込ませて照射する。図６（ａ）の構造では、基準領域Ｅ１を基準としたときの開口率は０％となる。しかし、供給物ＰＭが回り込む開口部の大きさは大きく、仮に当該開口部を基準領域Ｅ１と照らし合わせた場合、開口部の大きさは、開口率１００％に相当する大きさとなってもよい。このような構成では、チャンバ２の断面積に対しての開口部の割合を調整する。電子の照射を許容する場合は、図５に示すようなプラズマＰの間欠制御を行うことなく、プラズマＰを連続的に発生させてもよい。 Further, the number of aperture ratio adjusting members may be one. In this case, a structure is adopted in which the upper part of the substrate 11 is covered with a single plate 200, as shown in FIG. 6(a). In this structure, the supply PM is passed around from the outside of the plate 200 and irradiated. In the structure of FIG. 6(a), the aperture ratio is 0% when the reference area E1 is used as a reference. However, the size of the opening through which the supply PM goes around is large, and if the opening is compared with the reference area E1, the size of the opening may correspond to an aperture ratio of 100%. In such a configuration, the ratio of the opening to the cross-sectional area of the chamber 2 is adjusted. If electron irradiation is allowed, the plasma P may be generated continuously without performing intermittent control of the plasma P as shown in FIG.

例えば、図３に示す形態では、貫通部の大きさが基板１１に比べて小さかった。ただし、開口率調整部材２０１，２０２の貫通部は、図６（ｂ）に示すように大きく形成されてもよい。例えば、貫通部の大きさは、「基板１１のサイズ／２」の大きさなどとなってもよい。この場合、開口率調整部材２０１，２０２の重ね合わせ態様を調整することで、分布斑を抑制する。 For example, in the form shown in FIG. 3, the size of the through portion was smaller than that of the substrate 11. However, the penetrating portions of the aperture ratio adjusting members 201 and 202 may be formed large as shown in FIG. 6(b). For example, the size of the penetrating portion may be "the size of the substrate 11/2". In this case, distribution unevenness is suppressed by adjusting the overlapping manner of the aperture ratio adjusting members 201 and 202.

なお、開口率調整部材の形状は特に限定されるものではない。例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、櫛歯状の貫通部６４Ａ，６４Ｂを有する開口率調整部材６３Ａ，６３Ｂを採用してもよい。開口率調整部材６３Ａ，６３Ｂの貫通部６４Ａ，６４Ｂのずれ量を調整することで、図３（ｃ）に示すように、開口率を０％としてもよく、図３（ｄ）に示すように、開口率を大きくしてもよい。なお、平板の入れ子構造を採用してもよい。また、図３に示す例以外でも、様々な貫通部の形状が採用されてもよい。また、開口率調整部材の枚数も更に増やしてもよい。様々な組み合わせを採用することで、開口率調整部材の組み合わせに係る構造は、開口率を０％から１００％まで調整可能であってよい。 Note that the shape of the aperture ratio adjusting member is not particularly limited. For example, as shown in FIGS. 3(c) and 3(d), aperture ratio adjusting members 63A and 63B having comb-like penetration portions 64A and 64B may be employed. By adjusting the displacement amount of the penetration parts 64A, 64B of the aperture ratio adjustment members 63A, 63B, the aperture ratio may be set to 0% as shown in FIG. 3(c), or as shown in FIG. 3(d). , the aperture ratio may be increased. Note that a nested structure of flat plates may be adopted. Further, various shapes of the penetrating portion may be adopted other than the example shown in FIG. 3. Furthermore, the number of aperture ratio adjusting members may be further increased. By employing various combinations, the structure related to the combination of aperture ratio adjusting members may be able to adjust the aperture ratio from 0% to 100%.

また、例えば、図４に示す負イオン生成装置１の構成を採用してもよい。図１に示す例では、照射室ＲＭ２はプラズマ室ＲＭ１よりもＸ軸方向の負側に広がっていた。ラジカル供給源４と基板１１との間には段差が設けられており、基板１１がプラズマＰに対してＸ軸方向の負側にずれた位置に配置されていた。これに対し、図４に示す負イオン生成装置１では、プラズマ室ＲＭ１と照射室ＲＭ２とのＸ軸方向の大きさが等しく、ラジカル供給源４と基板１１との間には段差が設けられていない。磁場発生装置１８１によって、基板１１に対して略平行な磁場が形成される。 Further, for example, the configuration of the negative ion generation device 1 shown in FIG. 4 may be adopted. In the example shown in FIG. 1, the irradiation chamber RM2 extends further to the negative side in the X-axis direction than the plasma chamber RM1. A step was provided between the radical supply source 4 and the substrate 11, and the substrate 11 was placed at a position shifted from the plasma P to the negative side in the X-axis direction. On the other hand, in the negative ion generation device 1 shown in FIG. 4, the plasma chamber RM1 and the irradiation chamber RM2 have the same size in the X-axis direction, and a step is not provided between the radical supply source 4 and the substrate 11. do not have. The magnetic field generator 181 generates a magnetic field substantially parallel to the substrate 11 .

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。 For example, in the above embodiment, the plasma gun 14 is a pressure gradient type plasma gun, but the plasma gun 14 is not limited to a pressure gradient type as long as it can generate plasma within the chamber 2.

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。 Further, in the above embodiment, only one set of the plasma gun 14 and the anode 16 for guiding the plasma P is provided in the chamber 2, but a plurality of sets may be provided. Alternatively, plasma P may be supplied to one location from a plurality of plasma guns 14.

また、上述の実施形態では、ラジカル供給源として、プラズマＰを用いてラジカルを生成するものが採用された。これに代えて、ラジカル供給源として、他の方法によってラジカルを生成するものを採用してよい。 Further, in the above-described embodiment, a source that generates radicals using plasma P is used as the radical supply source. Alternatively, a source that generates radicals by other methods may be used as the radical supply source.

１…負イオン生成装置、２…チャンバ、４…ラジカル供給源、１４…プラズマガン（プラズマ生成部）、８０…磁場形成部、９０…放電部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Negative ion generation device, 2... Chamber, 4... Radical supply source, 14... Plasma gun (plasma generation part), 80... Magnetic field formation part, 90... Discharge part.

Claims

A negative ion generation device that generates negative ions and irradiates a target object,
a chamber in which the negative ions are generated;
a radical supply source that generates radicals in the chamber;
a discharge unit for arranging the object and performing magnetron discharge using the radicals supplied from the radical supply source;
The discharge unit is a negative ion generation device that generates the negative ions to be irradiated onto the object by the magnetron discharge.

The discharge section includes a magnetic field forming section that forms a magnetic field,
The negative ion generation device according to claim 1, wherein the magnetic field forming section forms the magnetic field in a direction along a placement surface on which the object is placed.

3. The negative ion generation device according to claim 1, wherein the radical supply source includes a plasma generation section that generates plasma within the chamber.