JPH07502862A - イオンビームガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イオノビームガン 技術分野 本発明は、誘導励起イオンビームガンに関するものである。より詳しくは、本発 明は、高周波励磁コイルによりガスを電離することによってイオンを発生させる 方法及び装置に関する。

発明の背景 される膜のエツチングやスパッタ蒸着に至るまで、多種多様な用途に使用されて いる。これらの用途では全て、気体分子から電子を除去して正帯電したイオンに することによって気体分子を電離する。

これらの電層方法Φ中で最も簡単なものは、フィラメントまたは熱電子放出体を 用いて電離箱内に電子を発生させることである。フィラメントによって発生した 電子が気体分子に衝突すると、気体分子から電子をたたき出して、気体分子を正 に帯電させる。この方法は、使用可能ではあるが、下記のようないくつかの欠点 がある。傾向的に言うと、フィラメントは一般に寿命が短い。また、フィラメン トは熱電子放出体であり、電離気体と比較して負電位になっているため、フィラ メントから材料物質が放出され、イオンビーム中に汚染物質として導入されると いう間層があった。

フィラメント型のイオン生成技術の改良として行われたのが、中空カソードの導 入である。これによってフィラメントを用いる必要がなくなり、イオンビーム源 の使用寿命が大幅に改善された。しかしながら、中空カソード内にある物質によ るイオノビームの汚染の可能性の問題は依然として残されている。

イオンビーム発生器のその後の進歩としては、チェンバ内のプレートまたはコイ ルに結合された高周波発生器を用いて、高周波エネルギーによる励起によって気 体分子をｍ＊する技術がある。この場合も、使用する材料物質、特にプラズマ基 中のコイルがイオンビームに汚染を引き起こすという間層があった。この点にお ける改良としては、ガスチェ／バ外にコイルを配置することが汚染をなくすのに 効果があった。しかしながら、チェンバ内にプラズマを閉じ込め、イオン化効率 を高めると共に、プラズマからチェンバ内の様々な部品へのアーク放電の発生を 防ぐには、通常外部磁場が必要であった。このようなアーク放電は、プラズマの 急速な劣化を引き起こし、最終的にはチェ／バ内の部品の破壊にもつながる。

また高周波プラズマ発生を利用する大部分の試みでは、発生器コイルを内部の冷 却水手段によって冷却する必要があった。そのために、コイルの両端を同じ電位 、好ましくは接地電位に保って、高周波エネルギーが接地に逃げないようにしな ければならないという問題が生じた。これらの目標を達成するためには、精巧な マツチング回路網や、ウェーブガイド（導波管）またはコイルの長さの厳格な管 理が必要であった。

そのために、プラズマがチェンバ内の汚染の原因となる部品等に接触することに よるビームの汚染なしに、また水冷コイルや外部磁場の必要なしに、正帯電した 気体分子のプラズマを発生させることができる技術が要望されている。

発明の概要 本発明は、外部フィルに印加した高周波エネルギーにより気体を励起させること によって気体分子を電離するイオンビームガンにある。イオンビームガンは、電 離しようとする気体を入れるためのチェツバまたは容器を有する。この容器は、 側壁ど、閉じた第１の端部、及びイオンを抽出するためのアパーチャが貫通形成 された第２の端部を有する。

コイルは、容器の側壁の外側に絶縁スペーサにより側壁から離して巻かれている 。コイルは、第１の端部及び第２の端部を有する。第１の端部は接地されている 。コイルの第２の端部は可変コンデノサの片側に接続され、可変コンデンサの反 対側は接地されている。コイルには、その接地された端部、すなわち第１の端部 から１＠巻きの約３分の１の所に高周波エネルギーが印加される。エネルギーは 高周波発生器よりマツチング回路を介してコイルに供給される。

チェツバ（容１）内には、その第１の端部に接続されたアノード（陽極）が設け られている。このアノードには高圧直流電圧が印加される。容器の第２の端部に は、円筒状金属板よりなる共振器が設けられ、この円筒状金属板には第２の端部 の端板のアパーチャと位置整合された穴が貫通形成されている。この共振器も高 圧直流電源に接続されている。

容器の第２の端部のアパーチャ内には、スクリーングリッドと加速グリッドから 成る抽出手段が配置されている。スクリーングリブトには直流高電圧が印加され る。加速グリブトには、イオンビームガンからイオンを抽出するために負の直ｆ ｌｌ！圧が印加される。

アノードには、うず電流がアノード内に電場または磁場を生じさせるのを防ぐた めに周囲にスリットが形成されている。しかしながら、共振器は、全周にわたっ て連続した完全面よりなり、共振器中でうず電流を生じさせる第２の電極として 作用する。

このようなコイルに印加される高周波エネルギー、アノード、共振器及びスクリ ーングリッドに印加される直流電圧の組合わせは、電離気体をプラズマとして容 器内に閉じ込めると共に安定させる。

始動時、プラズマを発生させるには、フィラメントのような内部あるいは外部の 電子供給源が全く不要である。さらに、プラズマを閉じ込めたり、整形整形した りする必要も全くない。

本発明の目的は比較的高エネルギーの陽イオンを発生させ得めの高密度イオン源 を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、比較的簡単かつ安価に製造することができるイオン 発生源を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、コイルと高周波発生器を用いて、補助磁場を用いる 必要なく気体分子をｉｌｌするイオン発生源を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、イオン生成チェンバ内からフィラメント及びこれに 付随する電子ビームをなくして、フィラメント焼損、フィラメント短絡、及びこ れらのフィラメントから放出され、蒸発した材料物質によるイオンビームの汚染 のようなフィラメント関連の問題を解消することにある。

以下、本発明を添付図面により詳細に示す実施例により詳細に説明する。

図面の簡単な説明 図１は、本発明のイオンビームガンのイオン生成チェンバの縦断面図である。

図２は、本発明のイオンビームガンの縦断面図で一部を破断図として示す。

図３は、本発明のイオンビームガンのイオン生成チェンバの構成部分を示す分解 斜視図である。

図４は、本発明のイオンビームガンの電気的構成部分及びこれらの構成部分とイ オン生成チェツバ内の各構成部分との相互接続関係を示すブロック図である。

実施例の説明 まず図１において、図示のイオンビームガンは、電離しようとする気体（ガス） を入れるための容器またはチェンバ＋００を有する。容器１００は側壁２００を 有腰この実施例においては、容器の側壁２００は円筒状の耐熱ガラス管の管壁よ りなる。もちろん、容器の側壁２００の断面は、正方形等、円形以外の幾何学形 状であってもよい。本発明の他の実施例においては、側壁２００のは溶融石英製 とすることも可能である。しかしながら、側壁２００の材料に耐熱ガラスを用い ると、透明な側壁を透過して放散される紫外線を低減するということが確認され ている。この側壁に要求される唯一の条件は、材料として、溶融したり、高周波 エネルギーを伝達したりすることがないように耐熱性Ｍ２Ｒ体で、電離気体によ って引き起こされる側壁内面からの材料のスパッタリングまたは損失が最小とな るよう十分な一体性を有する材料を用いるということである。

また、容器またはチェンバ＋００は、アルミニウムのような適切な材料で形成さ れた閉じた第１の端部２０２、及びやはりアルミニウムのような適切な材料製の アパーチャが貫通生成された第２の端部２０４を有する。アルミニウムは、良導 体であるため理想的な材料であり、また以下に説明するように、プラズマは容器 】００内部の他の構成部分によってアルミニウム製の第１の端部２０２及び第２ の端部２０４に対して遮蔽されるため、これらのアルミニウムの部分がプラズマ によって侵されることはない。

側壁２００と第１の端部２０２の開にはぴったり適合する／−ル２０６によって 気密／−ルが形成されている。側壁２００と第２の端部２０４の間に６、ぴった り嵌合する設計された同様のガスケア）２０８によって気密ンールが形成されて いる。第１の端部２０２は適切なボルト２１０によって第２の端部２０４に結合 されている。以下に説明するように、第１の端部２０２と第２の端部２０４は互 いに異なる電位にあるため、通しボルト２１０は第１の端部２０２から電気的に 絶縁する必要がある。第１の端部２０２には、最終的に第１の端部２０２に現れ る電気信号が通しポルｌ−２１０に印加されるのを防ぐために、適切な絶縁体２ ２０が設けられている。第１の端部２０２と第２の端部２０４との間に側壁２０ ０を挟んで、適切なすｙト２２２を通しボルト２１０に嵌め込み、締め付けるこ とによって組み立ては完了する。コイル２３０は、一実施例においては鋼管で形 成され、側壁２００の外側にその外面から絶縁体２３２により離間して巻いであ る。第１の端部２０２には、ガスをチェンバ１００に注入することができるよう ガス人口２４０が設けられている。

第］のアノードブレート２４２及び第２のアノードブレート２４４は、中心支柱 ２４６に電気的に接続されると共にこれに機械的に結合されており、他方中心支 柱２４６は第１の端部２０２に電気的に接続されると共に、これに機械的に結合 されている。

チェンバ１００の内部には、第２の端部２０４の近傍に共振器２５０が設けられ ている。この実施例においては、共振器２５０は、アパーチャが貫通形成される と共に外フラッジを有して第２の端部２０４のアパーチャの内周に沿って嵌め込 まれた円筒状チタン板よりなる。共振器２５０は、ガラス絶縁板２５２によって 第２の端部２０４に対して電気的に絶縁されると共に、機械的もに分離されてい る。共振器２５０は、チタンネジ２５６によって絶縁体２５４に機械的に取り付 けられている。第２の端部２０４のアパーチャの内側には、多孔スクリーングリ 、ド２６０及び加速グリッド２６２が設けられており、これらのグリッドは、絶 縁体２５４に固着される絶縁スペーサ２７０によって互いに難問させて保持され ている。

次に、図２には、上記とは別の１本の通しボルト２１２及び絶縁スペーサ２２４ と、アタノチメノトナノト２２６が詳細に示されている。同様に、２３２と類似 したコイル２３０を保持するためのもう１つの離隔絶縁体２３４が図示のように 設けられている。

コイル２３０は、容器２００の外側に３回巻きと４回巻きの中間の巻き数のソレ ノイドとして巻装された１本の導体よりなる。本発明の一実施例においては、コ イル２３０は直径３／８イノチの薄肉鋼管体の側壁２００の回りに約３四半巻き されている。フィル２３０は、この実施例の場合、第１の端部２８０がチェンバ の第２の端部２０４に取り付けられており、コイルの第２の端部は以下に説明す るようにして電気的に接続されている。さらに、コイルの中間部の一点には電気 フネクタ２８２が取り付けられている。この中間部の点は、コイルの第１の端部 ２８０から約３分の１回巻きの所にある。

完Ｋ　状態のイオンビームガンアセンブリは、第１Ｌ：Ｑ端部２０２から離間し た位置にファンを取付けるフランジ２９０を有する。このフランジ２９０は、ア パーチャを育し、その中にファン２９２が取り付けられる。ファン２９２は、側 壁２００の外面と金属製の保護／−ルド２９８のの間のイオンビームガンの周り に冷却空気を強制的に送り込む。冷却空気は、第２の端部２０４の部分において ／−ルド２９８の周壁に沿って設けられた多数の出口穴３００から外部に放出さ れる。

図２に示すように、電離しようとする気体はガス供給源２９４から管２９６によ ってガス人口２４０に送給され、そこからチェンバ１００中に導入される。この 実施例においては、気体は牛セノンである。他の実施例においては、アルゴンが 効果的に使用される。これ以外の不活性ガスも同様に使用することができる。

次に、図３をｔ照しつつ、本発明のイオノビームガンの様々な構成部分について さらに詳細に説明する。図示実施例においては、アノードは、２枚のプレート、 すなわち互いに離間させて共通の中心支柱２４６に取り付けられた第１のアノー ドプレート２４２及び第２のγノードブレート２４４から成る。支柱２４６は、 容器の第１の端部の２０２のべ板に機械的に結合され、かつこれに電気的に接続 されている。

第１のアノードプレート２４２及び第２のアノードプレート２４４は、各々、中 心支ｔｉ２４６から各プレートの周縁に向けて放射状外向きに延びる複数のスリ ット２４５を有する。図示実施例においては、東１のアノードプレート２４２、 第２のγノードブレート２４４共各々８つのスリ１トが設けられている。第２の アノードプレート２４４は、中心支柱２４６上で、第１のアノードプレート２４ ２中のスリット２４５が第２のγノードブレート２４４のスリット２４５と軸方 向に見て重なり合わないように、第１のアノードプレート２４２に対して回転さ れて配置されている。これらのスリットは、第１のアノードプレート２４２また は第２のアノードプレート２４４のどちらについても、コイル２３０に印加され る高周波エネルギーによってうず７４流が誘導されるのを防ぐよう作用する。ま た、スリ、）２４５は、容器内で気体を一様に分散させ、拡散させるための気体 通路としての役割をも有する。

第２のγノードブレート２４４と第１の端部プレート２０２との間でプラズマを 全く発生させないように、第２のアノードプレート２４４が容器１００の側壁２ ００及び第１の端部２０２の端板から離間させて取り付けられている。同様に、 第１のアノードプレート２４２は、第１のアノードプレート２４２と第２のアノ ードプレート２４４の間でプラズマが発生するのを防ぐようにして、側壁２００ 及び第２のアノードプレート２４４から離間させて取り付けられている。

コイル２３０を直接絶縁側壁２００に巻（と、絶縁側壁２００を通してプラズマ からコイル２３０ヘアーク放電が起こることがあるということが実験によって確 認されている。絶縁側壁２００に対してフィル２３０を直接巻くと、側！！２０ ０の内面から材料物質が側壁２００の内部からスパッタリングにより放出されて 、側壁２００の強度が低下したり、スパッタリングされた材料物質によってイオ ンビームが汚染されたりするという不具合もある。また、側壁２００に直接コイ ル２３０を巻装すると、側壁２００にホットスポットが生じ、これによってさら に別の問題が生じ得る。

コイル２３０を側壁２００から離間させてこれらの間にエアギャップを設けるこ とによって、これらの間層は全て最小限に抑えることができる。この実施例にお いては、フィル２３０はスペーサ２３２及び２３４のような複数の絶縁スペーサ によって側壁２００から離間されている。これによれば、アーク放電、汚染及び 側壁２００のスパッタリングが防止されるのみならず、コイル２３０と側Ｉｊ！ ２００の間に空気通路が形成されて、ファン２９２からの冷却空気によるコイル ２３０及び側壁２００の表面の冷却効果がさらに改善される。

図３には、スクリーングリッド２６０及び加速グリ１ド２６２も詳細に図示され ている。スクリーングリッド２６０は、複数のアパーチャを有する。これらのア パーチャは、直径約０．０７５インチの穴よりなり、約１００穴／平方インチの 密度を有する。同様に、加速グリッド２６２も複数のアパーチャを有する。加速 グリッドのこれらのアパーチャは、直径約０．０５０インチの穴よりなり、約１ ００穴／平方インチの密度を有する。ごの実施例においては、スクリーングリッ ド２６０及び加速グリッド２６２は、いずれもグラファイト製である。スクリー ングリッド２６０のアパーチャと加速グリッド２６２のアパーチャは、軸方向に 見て互いに位置整合されている。

次に、図４には、イオンビームガンの様々な構成部分に対する電気的接続関係が 詳細に示されている。出力電圧を約１０００及至２０００ボルトの範囲で調節可 能な［ｎ流電源装Ｗ３０２は、フィルタ３０４及び中心支柱２４６への電気配線 を介してイオノビームガンの第１の端部２０２に電源電圧を供給するよう接続さ れている。また、ＩＩ源装置３０２は、フィルタ３０６を介して共振器２５０に も電源を供給する。同様に、スクリーングリッド２６０にもフィルタ３０８を介 して同じ電圧が印加される。図示実施例においては、この正の直流電圧は１７５ ０ボルトにすると効果的であるということが確認されている。電源装置３０２は 、第２の電源装置である。

高周波発生器３２０は、周波数が６メガヘルツ及至５０メガヘルスの範囲、電力 が数ワット及至〜数１００ワットの範囲で可変な電気エネルギーを供給すること ができる。この実施例の高周波発生器３２０は、当業界で樟単的な１３．５６メ ガヘルノの周波数を出力する。高周波エネルギーは、マツチ７１回路３２２を介 してフィル２３０の中間部の点のフネクタ２８２に接続される。コイル２３０の 第１の端部は接地された第２の端部２０４の端板に接続されており、従ってこの コイル２３０の第１の端部は接地電位に保たれる。コイル２３０の第２の端部２ ８４は、５マイクロフアラド〜１００マイクロフアラドの範囲で容量可変な可変 コンデンサ３２４の第１の端部に接続されている。可変コンデンサ３２４の第２ の端部は接地されている。

複数のコンデンサ３３０．３３２及び３３４は、例えば０．０１ピコフアラツド のフンデ／すでありは、これらの各コンデンサの第１の端部はチェツバ１００の 第１の端部２０２に接続されている。コノデンづ３３０．３３２及び３３４の第 ２の端部は接地されている。この実施例においては、これらのコンデンサの接地 との接続は、図２に示すように、通しボルト２１０のような通しボルトを介して 行われる。コンデンサ３３０．３３２及び３３４は、コイル２３０に供給される 高周波エネルギーによって第１の端部２０２に高周波電荷が誘導された場合、そ れらの誘導電荷を接地に落とすよう作用する。ここで、コイル２３０に供給され るＲＦエネルギーが共振器２５０にうず電流を誘導するということに留意すべき であろう。この点に関しては、共振器２５０のうず電流は、コンデンサ３３０． ３３２及び３３４と共に利用すると、イオンビームガンの出力ビームのビーム強 度を約２０％増大させるということが明らかになっている。第３の電源装置３４ ０は、フィルタ３４２を介して負の直流電圧を加速グリッド２６２に供給する。

この電圧は、初期の目的に使用するために、チェンバ１００の内側からイオンを 抽出するよう作用する。

このイオノビームガンは、高周波発生器から約５５０ワツトを入力することによ って、１７５０ボルト、２００ミリアンペアの出力ビームが得られるということ が確認されている。

動作 動作について説明すると、イオノビームガンは、イオンを衝突させる装置を入れ る真空チェツバ（図示省略）に取り付けられる。真空チェンバ外壁と容器の第２ の端部２０４の間にはンールを入れて気密／−ルが形成される。

そして、気体供給源２９４からアルゴンまたはキセノンガスが流量３．５４１１ ｍ１立方センチメートル／分でチェンバ１００内に供給される。このガスは、第 ２のアノードプレート２４４のスロット２４５及び第１のアノードプレート２４ ２のスロット２４５を通り、またアノードプレート２４２及び２４４の周部の周 りにおいて拡散され、チェンバ１００内に一様に分散される。

コイル２３０には、第１の電源装置、すなわち高周波発生器３２０からマツチ７ ７回路３２２を介して高周波エネルギーが供給される。この実施例においては、 高周波発生器３２０の周波数は、１３．５６メガヘルツで、出力５５０ワツトで ある。マツチング回路３２２は、高周波発生器の出力インピーダンスを５０オー ムの伝送線路インピーダンスと整合させる。マツチング回路３２２からの伝送線 路は、プラズマが発生して動作状態にある時、その点から接地までのインピーダ ンスが５０オームに近くなるようなコイル２３０の中間部の点２８２に接続され る。

第１の端部２０２、及びこれと電気的に接続されたアノードブレート２４２及び ２４４には、第２の電源装置３０２から１７５０ボルトが供給される。また、第 ２の電源装置３０２は、１７５０ボルトを共振器２５０及びスクリーングリッド ２６０にも供給する。

このようにして発生したイオンは、第３の電源装置３４０から加速グリッド３４ ２に第２の直流電圧（この実施例においてはマイナス１００ボルト）を印加する ことによつて容器１００から抽出される。この実施例においては、イオンビーム ガンからの出力は、１７５０ボルトで２００ミリアンペアと測定された。

以上、本発明の原理を実施例により詳細に説明したが、本発明は、その原理から 逸脱することなく種々の修正や変更態様が可能であるということは、当業者にと って明白であろう。

国際調査報告　ＤｒＴ／ＩＩｃ　６５／Ｉ＋、、ｃ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ａ）内壁面、外壁面、側壁（２００）、第１の端部（２０２）及び第２の端部（ ２０４）を有する電離しょうとする気体を入れるための容器（１００）と；ｂ） 上記容器（１００）の外壁面から離間して設けられたコイル（２３０）と；ｃ） 高周波エネルギーを上記コイル（２３０）に供給して上記容器（１００）の内壁 面の内側にある上記気体をプラズマをなす正帯電したイオンと電子とに電離する ための上記コイル（２３０）に接続された高周波発生器（３２０）と；ｄ）上記 容器（１００）内にその上記第２の端部（２０４）に近接させて設けられていて 、コイル（２３０）からの上記高周波エネルギーによって励振されることにより うず電流を生じ、これによって上記プラズマを強化する共振器（２５０）と； ｅ）上記容器から上記の正帯電したイオンを取り出すための抽出手段（２６２） と； ｆ）上記容器（１００）内にその上記第１の端部（２０２）に近接させて設けら れたアノード（２４２）と； からなるイオンビームガン。 ２． 上記抽出手段が、負の直流電圧が印加された加速グリッド（２６２）を含むこと を特徴とする請求項１記載のイオンビームガン。 ３． 上記共振器（２５０）が高周波励磁される上記コイル（２３０）からの高周波エ ネルギーを受けための電極よりなることを特徴とする請求項１記載のイオンビー ムガン。 ４． 上記共振器（２５０）がチタン製であることを特徴とする請求項３記載のイオン ビームガン。 ５． 上記コイル（２３０）が約３回半巻きした連続コイルであり、上記コイル（２３ ０）が第１の端部（２８０）、第２の端部（２８４）及び中間部の点（２８２） を有し、上記コイル（２３０）の上記中間部の点（２８２）が上記コイル（２３ ０）の上記第１の端部（２８０）から約３分の１回巻きの点にあり、上記コイル （２３０）の上記第１の端部（２８０）が電気的に接地されており、上記コイル （２３０）の上記第２の端部（２８４）が可変コンデンサ（３２４）に接続され ており、上記コイル（２３０）の上記中間部の点（２８２）が上記高周波発生器 （３２０）に接続されていることを特徴とする請求項１記載のイオンビームガン 。 ６． 上記コイル（２３０）が銅管体で形成されていることを特徴とする請求項５記載 のイオンビームガン。 ７． 上記容器（１００）の上記側壁（２００）が耐熱ガラス製であることを特徴とす る請求項１記載のイオンビームガン。 ８． 上記容器（１００）の上記側壁（２００）が溶融石英製であることを特徴とする ある請求項１記載のイオンビームガン。 ９． ａ）側壁（２００）、閉じた第１の端部（２０２）、及びアパーチャが貫通形成 された上記第２の端部（２０４）を有する容器（１００）と；ｂ）電離しょうと するガスを供給するための供給手段（２９４）と；ｃ）上記供給手段（２９４） からの上記ガスを上記容器（１００）の上記第１の端部（２０２）を介して上記 容器（１００）に導入するためのガス入口手段（２４０）と； ｄ）上記容器（１００）内の上記ガスを一様に分布させるためのガス拡散手段（ ２４２、２４４）と； ｅ）接地された第１の端部（２８０）、中間部の点（２８２）、及び第２の端部 （２８４）を有し、上記容器（１００）の側壁（２００）の周りにそこから離間 させて巻かれたコイル（２３０）と； ｆ）上記コイル（２３０）の上記中間部の点（２８２）に接続された高周波エネ ルギーを上記コイル（２３０）に供給して上記容器（１００）内で上記ガスをプ ラズマへ電離するための第１の電源装置（３２０）と；ｇ）第１の端部が上記コ イル（２３０）の上記第２の端部（２８４）に接続され、第２の端部が接地され ている可変コンデンサと；ｈ）上記容器（１００）中に上記容器（１００）の上 記第１の端部（２０２）に近接させて設けられたアノード（２４２）と；ｉ）上 記アノード（２４２、２４４）に接続されていて、上記アノード（２４２、２４ ４）に第１の直流電圧を供給するための第２の電源装置（３０２）と；ｊ）上記 コイル（２３０）を介して供給される高周波エネルギーによって上記アノード（ ２４２、２４４）にうず電流が発生するのを防ぐために上記アノード（２４２、 ２４４）に関連させて設けられた第１の抑制手段（２４５）と；ｋ）上記容器（ １００）の上記第１の端部（２０２）から高周波誘導電圧を除去するための上記 容器（１００）の上記第１の端部（２０２）に関連させて設けられた第２の抑制 手段（３３０、３３２、３３４）と；１）上記容器（１００）内に上記容器（１ ００）の上記第２の端部（２０４）に近接させて設けられていて、上記容器（１ ００）の上記第２の端部（２０４）のアバーチャと位置的に整合されたアバーチ ャが貫通形成されている共振器（２５０）で、上記第２の電源装置（３０２）に 電気的に接続された共振器（２５０）と； ｍ）上記容器（１００）の外部に上記容器（１００）の上記第２の端部（２０４ ）の上記アバーチャに近接させて設けられ、上記第２の電源装置（３０２）に電 気的に接続された多孔スクリーングリッド（２６０）と；ｎ）上記容器（１００ ）の外部に上記スクリーングリッド（２６０）に近接させて設けられた多孔加速 （２６２）グリッドと；ｏ）上記加速グリッド（２６２）に接続されていて、第 ２の直流電圧を上記加速グリッド（２６２）に供給して上記電離気体を上記容器 （１００）から外部に向けて加速するための第３の電源装置（２４０）と；から なるイオンビームガン。 １０． 上記ガスが不活性ガスであることを特徴とする請求項９記載のイオンビームガン 。 １１． 上記不活性ガスがアルゴンまたはキセノンである請求項１０記載のイオンビーム ガン。 １２． 上記側壁（２００）が絶縁材料で形成されていることを特徴とする請求項９記載 のイオンビームガン。 １３． 上記絶縁材料が耐熱ガラスであることを特徴とする請求項１２記載のイオンビー ムガン。 １４． 上記絶縁材料が溶融石英であることを特徴とする請求項１２記載のイオンビーム ガン。 １５． 上記アノード（２４２、２４４）が一対のアノードブレート（２４２、２４４） よりなり、上記ガス拡散手段が互いに離間した上記一対のアノードブレート（２ ４２、２４４）を含み、上記の各アノードブレート（２４２、２４４）が、上記 ガスの通路を形成するよう各ブレートの周に向けて放射状に延びる複数のスロッ ト（２４５）を有することを特徴とする請求項９記載のイオンビームガン。 １６． 上記コイル（２３０）が、上記容器（１００）の側壁（２００）の周りに３回巻 きと４回巻きの中間の巻き数のソレノイドとして巻かれた１本の銅管体で形成さ れていることを特徴とする請求項９記載のイオンビームガン。 １７． 上記コイル（２３）が上記容器（１００）の上記側壁（２００）の周りに約３回 半巻かれていることを特徴とする請求項１６記載のイオンビームガン。 １８． 上記コイル（２３０）の上記の中間部の点（２８２）が、上記コイル（２３０） の上記第１の端部（２８０）から３分の１回巻きした位置にあることを特徴とす る請求項１７記載のイオンビームガン。 １９． 上記第１の電源装置（３２０）が、６メガヘルツ及至５０メガヘルツの範囲の周 波数を有する高周波エネルギーを供給することを特徴とする請求項９記載のイオ ンビームガン。 ２０． 上記第２の電源装置（３０２）が、ＤＣ１０００ボルト及至ＤＣ２０００ボルト の範囲の正の直流電圧を供給することを特徴とする請求項９記載のイオンビーム ガン。 ２１． 上記第３の電源装置（３４０）が、ＤＣ−５０ボルト及至ＤＣ−２００ボルトの 範囲の負の直流電圧を供給することを特徴とする請求項９記載のイオンビームガ ン。 ２２． 上記可変コンデンサ（３２４）が、５マイクロファラド及至１００マイクロファ ラドの範囲内で容量可変であることを特徴とする請求項９記載のイオンビームガ ン。 ２３． 上記アノード（２４２、２４４）が第１のアノードブレート（２４２）及び第２ のアノードブレート（２４４）よりなり、上記第１の抑制手段（２４５）が上記 第１のアノードブレート（２４２）の中心から外向きに放射状に延びる複数のス リット（２４５）と上記第２のアノードブレート（２４４）の中心から外向きに 放射状に延びる複数のスリットからなり、上記高周波エネルギーによってこれら のいずれかのアノードブレート（２４２、２４４）に渦電流が誘導されるのを防 ぐことを特徴とする請求項９記載のイオンビームガン。 ２４． 上記第２の抑制手段（３３０、３３２、３３４）が、上記容器（１００）の上記 第１の端部と接地との間に接続された複数のコンデンサ（３３０、３３２、３３ ４）よりなることを特徴とする請求項９記載のイオンビームガン。 ２５． 上記共振器（２５０）が、上記高周波エネルギーによって励振されることによっ てうず電流を生じる内部電極として作用する金属板よりなることを特徴とする請 求項９記載のイオンビームガン。 ２６． 上記金属板がチタン製であることを特徴とする請求項２５記載のイオンビームガ ン。 ２７． 上記スクリーングリッド（２６０）が、穿孔されたグラファイト板よりなること を特徴とする請求項９記載のイオンビームガン。 ２８． 上記加速グリッド（２６２）が穿孔されたグラファイト板よりなることを特徴と する請求項９記載のイオンビームガン。 ２９． ａ）プラズマを得るために電離しょうとするガスを供給するステップと；ｂ）側 壁（２００）、第１の端部（２０２）及びアバーチャが形成された第２の端部（ ２０４）を有する上記の電離しょうとするガスを入れるための容器（１００）を 設けるステップと； ｃ）上記容器（１００）の側壁（２００）の回りにコイル（２３０）を設けるス テッブと； ｄ）上記コイル（２３０）への高周波エネルギーを有する高周波信号を導入する ステップと； ｅ）上記容器（１００）の上記第１の端部（２０２）に近接させてアノード（２ ４２、２４４）を設けるステップと； ｆ）上記容器（１００）の上記第２の端部（２０４）に近接させて共振器（２５ ０）を設けるステップと； ｇ）上記容器（１００）の上記第２の端部（２０４）の上記アバーチャに多孔ス クリーングリッド（２６０）を設けるステップと：ｈ）上記ガスを上記容器（１ ００）に導入するステップと；ｉ）別途に磁場をかけることなく上記コイル（２ ３０）からの上記高周波エネルギーによって上記ガスを上記プラズマに電離する ステップと；ｊ）第１の直流電圧を上記アノード（２４２、２４４）、上記スク リーングリッド（２６０）及び上記共振器（２５０）に供給して、上記プラズマ を閉じ込めると共に整形するステップと； ｋ）コイル（２３０）からの上記高周波エネルギーによって上記共振器（２５０ ）中にうず電流を誘導させて上記プラズマを強化するステップと：１）上記容器 （１００）の外部に上記スクリーングリッド（２６０）に近接させて多孔加速グ リッド（２６２）を設けるステップと；ｍ）負の直流電圧を上記加速グリッド（ ２６２）に印加して上記容器（１００）からイオンを抽出するステップと； からなるイオン生成方法。