JPH0836982A - イオンビーム発生方法及びそのイオンビーム源 - Google Patents

イオンビーム発生方法及びそのイオンビーム源

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JPH0836982A
JPH0836982A JP6171202A JP17120294A JPH0836982A JP H0836982 A JPH0836982 A JP H0836982A JP 6171202 A JP6171202 A JP 6171202A JP 17120294 A JP17120294 A JP 17120294A JP H0836982 A JPH0836982 A JP H0836982A
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pulse
ion beam
ion
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pulse voltage
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Masaaki Kano
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、安定したイオンビームを発生する。 【構成】陽極ワイヤ３に高パルス電圧を印加してパルス
放電を発生させ、かつこの高パルス電圧の印加に同期し
てパルス電圧を第２のグリッド８に印加することで、こ
れらパルス幅ｔ１とパルス幅ｔ２との重畳した期間にプ
ラズマ中のイオンが引き出され、安定したパルス幅のイ
オンビームが放出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス放電により発生
したプラズマ中からイオンを引き出して線状イオンビー
ムを発生させるイオンビーム発生方法及びそのイオンビ
ーム源に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルス放電により発生したプラズマ中か
らイオンを引き出すことの応用技術としては、例えば特
開平５−１２１０２２号公報に記載されているようにワ
イヤ電極にパルス電圧を印加してプラズマを発生させ、
このプラズマ中のイオンを高電圧陰極により引き出すと
ともに衝突させ、このときに発生した二次電子を今度は
逆に高電圧陰極の反発力により外部に放出する技術があ
る。
【０００３】又、イオン源としては、ＲＦ（高周波）放
電等の無電極放電によりプラズマを発生させ、このプラ
ズマ中のイオンを引き出し電圧によって外部に引き出す
技術がある。
【０００４】このような技術によりプラズマ中からイオ
ンを引き出すことが行われているが、このプラズマ中か
らイオンを引き出す方式の場合、種々のイオン種がプラ
ズマ中が引き出されてしまう。例えば、ＢＦ3 ガスをプ
ラズマ化すると、このプラズマ中に３３種類のイオン種
が生成され、これらイオン種が引き出される。
【０００５】このような事から、例えば半導体製造で使
用されるイオン注入装置では、これらイオン種を磁界及
び電界による質量分離装置を用いて質量分離を行い、必
要なイオン種だけを選択している。
【０００６】しかしながら、質量分離装置の制約上、イ
オン種の質量分離は、微小ビーム、例えばφ数ｍｍ程度
のイオンビームに限定されてしまう。大面積のイオンビ
ームの質量分離方法としては、例えば特開平５−１０１
８０６号公報に記載されている磁界を利用する方法があ
る。
【０００７】この技術は、多数の透過孔を有する第１の
イオン入射板と、このイオン入射板の透過孔の軸線に対
して所望角度を持って設けられた多数の透過孔を有する
第２のイオン透過板を第１のイオン入射板に対して平行
に配置し、これらの透過孔の軸線に対して垂直方向に磁
界を加えてイオンビームの質力分離を行うものである。
【０００８】しかしながら、この技術では、大面積でイ
オンビームに対して垂直方向に均一磁界を加える具体的
な技術が何等記載されておらず、技術的にも実現は困難
である。
【０００９】又、パルス放電によりプラズマを発生させ
る場合、このパルス放電におけるパルス幅の不安定性が
パルスビームの質を劣化させている。パルス放電だけで
パルス幅を安定に保つことは困難であり、パルス放電状
態が、ガスの圧力等により変動することがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように質量分離
装置では、その制約上からイオン種の質量分離が微小ビ
ームに限定されてしまう。又、磁界を利用する質量分離
方法では、大面積でイオンビームに対して垂直方向に均
一磁界を加えることが技術的に実現困難である。
【００１１】そこで本発明は、安定したイオンビームを
発生できるイオンビーム発生方法及びそのイオンビーム
源を提供することを目的とする。又、本発明は、必要と
するイオン種を選択して安定したイオンビームを発生で
きるイオンビーム発生方法及びそのイオンビーム源を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、ワイ
ヤ電極にパルス放電を発生させて生成されたプラズマ中
からイオンを引き出すイオンビーム発生方法において、
イオンビームの伝達路上にイオンの引出し用の電極を配
置し、パルス放電発生に同期して引出し用電極に対して
パルス電圧を印加することによりイオンビームを引出し
て上記目的を達成しようとするイオンビーム発生方法で
ある。
【００１３】請求項２によれば、ワイヤ電極にパルス放
電を発生させて生成されたプラズマ中からイオンを引き
出すイオンビーム発生方法において、イオンビームの伝
達路上にイオンの引出し用の電極及びイオンビームのゲ
ート用静電レンズを配置し、パルス放電発生に同期して
パルス電圧を引出し用電極に印加し、かつイオン種に応
じてゲート用静電レンズを動作制御するようにして上記
目的を達成しようとするイオンビーム発生方法である。
【００１４】請求項３によれば、パルス放電発生の期間
に、複数のパルス電圧を引出し用電極に印加する。請求
項４によれば、パルス放電発生の後に、パルス電圧を引
出し用電極に印加する。
【００１５】請求項５によれば、イオン種の各イオン速
度に応じてゲート用静電レンズを動作制御することによ
り所望のイオン種のみゲート用静電レンズを通過させ
る。請求項６によれば、イオン化室に配置されたワイヤ
電極と、このワイヤ電極にパルス電圧を印加してプラズ
マを発生させるパルス電源と、イオン化室のイオン取出
し口に配置された取出し用電極と、ワイヤ電極にパルス
電圧が印加されるのと同期して取出し用電極にパルス電
圧を印加する引出し電源と、を備えて上記目的を達成し
ようとするイオンビーム源である。
【００１６】請求項７によれば、イオン化室に配置され
たワイヤ電極と、このワイヤ電極にパルス電圧を印加し
てプラズマを発生させるパルス電源と、イオン化室のイ
オン取出し口に配置された取出し用電極と、ワイヤ電極
にパルス電圧が印加されるのと同期して取出し用電極に
パルス電圧を印加する引出し電源と、イオン化室から取
出されるイオンビームの伝達路上に配置されたゲート用
静電レンズと、ワイヤ電極にパルス電圧が印加されてい
る期間に、イオン種に応じてゲート用静電レンズを動作
制御するゲート電源と、を備えて上記目的を達成しよう
とするイオンビーム源である。
【００１７】請求項８によれば、引出し電源は、パルス
放電発生の期間に、引出し用電極に対して複数のパルス
電圧を印加する。請求項９によれば、引出し電源は、パ
ルス放電発生の後に、引出し用電極に対してパルス電圧
を印加する。
【００１８】請求項１０によれば、ゲート電源は、引出
し用電極にパルス電圧を印加している期間に、所望イオ
ン種の通過する期間だけゲート用静電レンズを開動作制
御する。
【００１９】請求項１１によれば、ゲート用静電レンズ
は、静電偏向器である。請求項１２によれば、イオン化
室から取出されるイオンビームの伝達路上にこのイオン
ビームをカットするためのスリット板を配置する。
【００２０】
【作用】請求項１によれば、ワイヤ電極にパルス放電を
発生させると共に引出し用電極にパルス放電発生に同期
してパルス電圧を印加すると、これらパルス放電発生と
引出し用電極へのパルス電圧印加との重畳したときにイ
オンが引き出され、安定したイオンビームが得られる。
【００２１】請求項２によれば、ワイヤ電極にパルス放
電を発生させると共に引出し用電極にパルス放電発生に
同期してパルス電圧を印加すると、これらパルス放電発
生と引出し用電極へのパルス電圧印加との重畳したとき
にイオンが引き出され、かつゲート用静電レンズを動作
制御することによってイオン速度の異なるイオン種の放
出を制御でき、これにより必要なイオン種のみを選択放
出できる。
【００２２】請求項３によれば、パルス放電発生の期間
に、複数のパルス電圧を引出し用電極に印加すると、複
数パルスのイオンビームが放出される。請求項４によれ
ば、パルス放電発生の後に、パルス電圧を引出し用電極
に印加すれば、パルス放電終了後に残留しているプラズ
マ中からイオンが引き出されてイオンビームが放出され
る。
【００２３】請求項５によれば、イオン種別の各イオン
速度に応じてゲート用レンズを動作制御することにより
所望のイオン種のみゲート用静電レンズを通過させる。
請求項６によれば、イオン化室に配置されたワイヤ電極
にパルス電源からパルス電圧を印加してパルス放電を発
生させ、これと共にイオン化室のイオン取出し口に配置
された引出し用電極に引出し電源からパルス放電発生に
同期してパルス電圧を印加すると、これらパルス放電発
生と引出し用電極へのパルス電圧印加との重畳したとき
にイオンが引き出され、安定したイオンビームが得られ
る。
【００２４】請求項７によれば、イオン化室に配置され
たワイヤ電極にパルス電源からパルス電圧を印加してパ
ルス放電を発生させ、これと共にイオン化室のイオン取
出し口に配置された引出し用電極に引出し電源からパル
ス放電発生に同期してパルス電圧を印加すると、これら
パルス放電発生と引出し用電極へのパルス電圧印加との
重畳したときにイオンが引き出され、かつゲート用静電
レンズをゲート電源により動作制御することによってイ
オン速度の異なるイオン種の放出を制御できる。
【００２５】請求項８によれば、引出し電源から引出し
用電極に対して複数のパルス電圧を印加すると、複数パ
ルスのイオンビームが放出される。請求項９によれば、
パルス放電発生の後に、引出し電源から引出し用電極に
対してパルス電圧を印加すれば、パルス放電終了後に残
留しているプラズマ中からイオンが引き出されてイオン
ビームが放出される。
【００２６】請求項１０によれば、ゲート電源により所
望イオンの通過する期間、例えばイオン種別の各イオン
速度に応じてゲート用静電レンズを開動作制御すること
により所望のイオン種のみがゲート用静電レンズを通過
する。
【００２７】請求項１１によれば、ゲート用静電レンズ
として静電偏向器を用いてイオンビームの通過制御を行
う。請求項１２によれば、イオンビームの伝達路上にス
リット板を配置して、不必要なイオンビームをカットす
る。
【００２８】
【実施例】
(1) 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照し
て説明する。図１はイオンビーム源の構成図である。イ
オン化室１には、低圧力でイオン化した気体が導入され
ている。
【００２９】このイオン化室１内には、各絶縁物２によ
り挟持されて陽極ワイヤ３が配置されている。この陽極
ワイヤ３には、イオン化室１の外部に設けられたパルス
電源４が接続されている。
【００３０】このパルス電源４は、陽極ワイヤ電極３に
対して図２に示すパルス幅ｔ１の高パルス電圧を所定周
期毎に印加してイオン化室１内にプラズマを発生させる
ものである。
【００３１】又、イオン化室１には、イオン取出し口５
が形成され、この部分に取出し壁６が設けられている。
イオン取出し口５には、第１のグリッド７が設けられ、
さらにこの第１のグリッド７よりも外側の取出し壁６に
第２のグリッド８が各絶縁物９により挟持されて設けら
れている。
【００３２】これらグリッド７、８は、陽極ワイヤ３の
配置方向に対して平行に配置され、このうち第２のグリ
ッド８には、イオン化室１の外部に設けられた引出し電
源１０が接続されている。
【００３３】この引出し電源１０は、パルス電源４から
出力されるパルス発生信号を受け、このパルス電源４か
ら高パルス電圧が陽極ワイヤ３に印加されたのと同期し
て図２に示すパルス幅ｔ２のパルス電圧を第２のグリッ
ド８に印加する機能を有している。なお、引出し電源１
０のパルス電圧値は、放電状態、装置の構造等によって
設定される。
【００３４】次に上記の如く構成されたイオンビーム源
の作用について説明する。パルス電源４から図２に示す
高パルス電圧が陽極ワイヤ３に印加されると、この陽極
ワイヤ３にはパルス放電が発生し、イオン化室１内の気
体はプラズマ化される。
【００３５】これと共に引出し電源１０は、パルス電源
４から出力されるパルス発生信号を受け、図２に示すよ
うに陽極ワイヤ３に高パルス電圧が印加されたのと同期
して、パルス幅ｔ２のパルス電圧を第２のグリッド８に
印加する。
【００３６】このとき、引出し電源１０のパルス電圧幅
ｔ２は、パルス電源４のパルス幅ｔ１と同一に調整され
る。このようにパルス放電が発生してプラズマ化し、か
つ第２のグリッド８にパルス電圧が印加されると、これ
らパルス電圧幅ｔ１とパルス電圧幅ｔ２との重畳した期
間にプラズマ中のイオンが引き出され、イオンビームが
放出される。
【００３７】なお、陽極ワイヤ３にパルス電圧を印加し
たとき、引出し電源１０から第２のグリッド８に印加す
る電圧が図３に示すように直流電圧であれば、パルス電
圧幅ｔ１は不安定であるので、やはり不安定なイオンビ
ームとなる。
【００３８】このように上記第１の実施例によれば、陽
極ワイヤ３に高パルス電圧を印加してパルス放電を発生
させ、かつこの高パルス電圧の印加に同期してパルス電
圧を第２のグリッド８に印加するようにしたので、これ
らパルス幅ｔ１とパルス幅ｔ２との重畳した期間にプラ
ズマ中のイオンが引き出され、安定したパルス幅のイオ
ンビームを放出できる。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００３９】この第２の実施例の第１の実施例と異なる
ところは、引出し電源１０である。この引出し電源１０
は、パルス電源４からのパルス発生信号を受け、このパ
ルス電源４から高パルス電圧が陽極ワイヤ３に印加され
ているパルス幅ｔ１の期間に、図４に示すように引出し
用電極に対して複数のパルス電圧、ここではパルス幅ｔ
３の２つのパルス電圧を印加する機能を有している。な
お、この引出し電源１０のパルス電圧値は、放電状態、
装置の構造等によって設定される。
【００４０】かかる構成であれば、高パルス電圧が陽極
ワイヤ３に印加されると、この陽極ワイヤ３にはパルス
放電が発生し、イオン化室１内の気体はプラズマ化され
る。このとき、引出し電源１０は、パルス電源４から出
力されるパルス発生信号を受け、図４に示すように陽極
ワイヤ３に高パルス電圧が印加されているパルス幅ｔ１
期間内に、２つのパルス電圧を第２のグリッド８に印加
する。
【００４１】このように第２のグリッド８に２つのパル
ス電圧が印加されると、これらパルス電圧幅ｔ１と２つ
のパルス電圧幅ｔ３との重畳した期間にプラズマ中のイ
オンが引き出され、２つのイオンビームが得られる。
【００４２】このように上記第２の実施例においては、
陽極ワイヤ３に高パルス電圧を印加している期間内に、
２つのパルス電圧を第２のグリッド８に印加するので、
パルス放電期間中に２つのイオンビームを放出でき、し
かも安定したパルス幅のイオンビームを放出できる。 (3) 次に本発明の第３の実施例について説明する。
【００４３】この第３の実施例の第１の実施例と異なる
ところは、引出し電源１０である。この引出し電源１０
は、パルス電源４からのパルス発生信号を受け、陽極ワ
イヤ３に高パルス電圧が印加されたのと同期して、パル
ス幅ｔ２のパルス電圧を第２のグリッド８に印加し、か
つこのパルス電圧の印加が終了した後、つまりパルス放
電発生の後に、図５に示すように第２のグリッド８に対
してパルス幅ｔ５のパルス電圧を印加する機能を有して
いる。なお、この引出し電源１０のパルス電圧値は、放
電状態、装置の構造等によって設定される。
【００４４】かかる構成であれば、高パルス電圧が陽極
ワイヤ３に印加されると、この陽極ワイヤ３にはパルス
放電が発生し、イオン化室１内の気体はプラズマ化され
る。これと共に引出し電源１０は、図５に示すように陽
極ワイヤ３に高パルス電圧が印加されたのと同期して、
パルス幅ｔ４のパルス電圧を第２のグリッド８に印加す
る。このとき、引出し電源１０のパルス電圧幅ｔ４は、
パルス電源４のパルス幅ｔ１と同一に調整される。
【００４５】これにより、これらパルス幅ｔ１とパルス
幅ｔ２との重畳した期間にプラズマ中のイオンが引き出
され、イオンビームが放出される。このパルス放電終了
後、引出し電源１０は、図５に示すようにパルス幅ｔ５
のパルス電圧を第２のグリッド８に印加する。なお、こ
のパルス幅ｔ５は、任意に調整可能である。
【００４６】このとき、イオン化室１内には、プラズマ
が残留しているので、この残留プラズマ中のイオンが引
き出され、イオンビームが放出される。このように上記
第３の実施例においては、パルス放電終了後に第２のグ
リッド８にパルス電圧を印加するようにしたので、残留
プラズマ中のイオンを引き出してパルス幅の安定したイ
オンビームを放出できる。 (4) 次に本発明の第４の実施例について説明する。な
お、図１と同一部分には同一符合を付してその詳しい説
明は省略する。
【００４７】図６はイオンビーム源の構成図である。イ
オンビームの伝達路上における取出し壁６には、ゲート
用静電レンズとしての静電偏向器２０が陽極ワイヤ３の
配置方向に対して平行方向に設けられている。
【００４８】この静電偏向器２０には、イオン化室１の
外部に設けられたゲート電源２１が接続されている。こ
のゲート電源２１は、パルス電源４からのパルス発生信
号を受け、図７に示すように第２のグリッド８にパルス
電圧が印加されているとき、所望イオン種が通過する期
間中にゲード電圧を停止して静電偏向器２０を開動作制
御する機能を有している。
【００４９】すなわち、イオンビーム中には、各種イオ
ン種が混在しているが、これらイオン種は、その質量に
依存したイオン速度で引き出される。質量の軽いイオン
種はイオン速度が速く、質量の重いイオン種はイオン速
度が遅い。
【００５０】従って、静電偏向器２０は、ゲート電源２
１によって選択したいイオン種だけが通過するようにイ
オンビームを偏向制御する。次に上記の如く構成された
イオンビーム源の作用を、例えばＰのイオン注入の場合
について説明する。
【００５１】イオン化室１には、ＰＨ3 をＨ2 で希釈し
た気体が導入される。パルス電源４から図７に示す高パ
ルス電圧が陽極ワイヤ３に印加されると、この陽極ワイ
ヤ３にはパルス放電が発生し、イオン化室１内の気体は
プラズマ化される。
【００５２】これにより、Ｈｘ+ 、ＰＨｘ+ 、Ｐ2 Ｈｘ
+ 等のイオン種が生成される（１価が大部分を占め
る）。このパルス放電発生と同期して引出し電源１０
は、パルス幅ｔ２のパルス電圧を第２のグリッド８に印
加する。
【００５３】このようにパルス放電が発生してプラズマ
化し、かつ第２のグリッド８にパルス電圧が印加される
と、これらパルス電圧幅ｔ１とパルス電圧幅ｔ２との重
畳した期間にプラズマ中のイオン種が引き出される。こ
こで、イオン価数Ｚ、原子量Ａ、加速電圧Ｖacc （この
場合、ほぼ引出し電源１０のパルス電圧値に等しい）と
すると、イオン速度Ｖｉは、
【００５４】
【数１】 により表される。
【００５５】Ｈだけを除去したい場合、加速電圧Ｖacc
＝２０００Ｖとすると、各イオン種のイオン速度Ｖ
H3 + 、ＶPH + は、 ＶH3 + ＝３．５９×１０5 ｍ／ｓ ＶPH + ＝１．１０×１０5 ｍ／ｓ となる。
【００５６】一方、静電偏向器２０への印加電圧ＶG 、
第２のグリッド８と静電偏向器２０との距離Ｌ１、静電
偏向器２０の長さＬ、静電偏向器２０から試料面（ここ
ではスリット板２２）までをＬ´、静電偏向器２０の各
電極２０ａ、２０ｂ間をａとすると、イオンビームの偏
向量Ｙｓは、 Ｙｓ＝（ＶG ／２Ｖacc ）（Ｌ／ａ）｛（Ｌ／２）＋Ｌ´｝ …(2) により表される。
【００５７】ここで、具体的にＬ１＝１０ｃｍ、Ｌ＝１
０ｃｍ、Ｌ´＝１０ｃｍ、ＶG ＝５００Ｖ、ａ＝５ｃｍ
とすると、Ｈだけを除去するためには、上記各イオン速
度ＶH3 + 、ＶPH + のうちイオン速度ＶH3 + のイオン種を
静電偏向器２０によって偏向させればよい。
【００５８】従って、静電偏向器２０には、先ずイオン
速度ＶH3 + のイオン種が通過し、次にイオン速度ＶPH +
のイオン種が通過するので、イオン速度ＶH3 + のイオン
種が通過する図７に示す期間ｔｄにおいてゲート電源２
１は、静電偏向器２０に対してゲート電圧を印加して偏
向動作させ、この後にゲート電圧を停止して偏向動作を
停止する。なお、パルス電源４のパルス電圧が立ち下が
ったとき、ゲート電圧は立ち上がる。
【００５９】このような静電偏向器２０の偏向動作によ
り、Ｈだけ除去され、イオン速度ＶPH + のＰのイオン種
のみが放出される。ところで、この場合、図８に示すよ
うにイオンビームの伝達路上にスリット板２２が配置さ
れる。
【００６０】このスリット板２２は、陽極ワイヤ３及び
静電偏向器２０に対して平行に切られた幅ＷSLITのスリ
ット２２ａが設けられている。従って、先ずイオン速度
ＶH3 + のイオン種は、期間ｔｄにおいて静電偏向器２０
へのゲート電圧印加により偏向されるので、スリット板
２２によりカットされる。
【００６１】このとき、静電偏向器２０によるイオンビ
ームの偏向量Ｙｓは、スリット幅ＷSLITよりも大きく設
定される。次にイオン速度ＶPH + のイオン種は、静電偏
向器２０へのゲート電圧がなくなるので、偏向されず、
スリット２２ａを通過してイオンビームとして外部に放
出される。
【００６２】このように上記第４の実施例においては、
静電偏向器２０をゲート電源２１によりイオン種別の各
イオン速度に応じて動作制御するようにしたので、必要
とするイオン種のイオンビームを安定したパルス幅で放
出できる。
【００６３】この第４の実施例の応用例としては、図９
に示すように陽極ワイヤ３にパルス電圧が印加されてい
る期間に、第２のグリッド８に対して複数のパルス電圧
を印加し、これらパルス電圧に同期して静電偏向器２０
へのゲート電圧を上記第４の実施例と同様に期間ｔｄ後
に立ち下げ、再び立ち上げることができる。
【００６４】このような動作制御により、イオンビーム
のパルス幅を短くすることで、引き出されたイオンのス
タート時点でのばらつきを減少でき、第２のグリッド８
と静電偏向器２０との距離Ｌ１を短くでき、さらに質量
分離の精度を高くでき、そのうえ平均時間あたりのイオ
ン電流量を増大させることができる。
【００６５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、安
定したイオンビームを発生できるイオンビーム発生方法
及びそのイオンビーム源を提供できる。又、本発明によ
れば、必要とするイオン種を選択して安定したイオンビ
ームを発生できるイオンビーム発生方法及びそのイオン
ビーム源を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるイオンビーム源の第１の実施例
を示す構成図。
【図２】パルス電源及び引出し電源のパルス電圧波形を
示す図。
【図３】引出し電源を直流電圧としたときの電圧波形
図。
【図４】パルス放電期間内に２つのパルス電圧を印加し
たときの電圧波形図。
【図５】パルス放電終了後にパルス電圧を印加したとき
の電圧波形図。
【図６】本発明に係わるイオンビーム源の第４の実施例
を示す構成図。
【図７】ゲート電源による静電偏向器の動作波形を示す
図。
【図８】イオンビームの偏向作用を示す図。
【図９】イオンビーム放出の応用例を示す波形図。
【符号の説明】 １…イオン化室、３…陽極ワイヤ、４…パルス電源、５
…イオン取出し口、６…取出し壁、７…第１のグリッ
ド、８…第２のグリッド、１０…引出し電源、２０…静
電偏向器、２１…ゲート電源。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤ電極にパルス放電を発生させて生
    成されたプラズマ中からイオンを引き出すイオンビーム
    発生方法において、 前記イオンビームの伝達路上に前記イオンの引出し用の
    電極を配置し、前記パルス放電発生に同期して前記引出
    し用電極に対してパルス電圧を印加することにより前記
    イオンビームを引出すことを特徴とするイオンビーム発
    生方法。
  2. 【請求項２】 ワイヤ電極にパルス放電を発生させて生
    成されたプラズマ中からイオンを引き出すイオンビーム
    発生方法において、 前記イオンビームの進行路上に前記イオンの引出し用の
    電極及び前記イオンビームのゲート用静電レンズを配置
    し、前記パルス放電発生に同期して前記引出し用電極に
    パルス電圧を印加し、かつ前記イオン種に応じて前記ゲ
    ート用静電レンズを動作制御することを特徴とするイオ
    ンビーム発生方法。
  3. 【請求項３】 パルス放電発生の期間に、複数のパルス
    電圧を引出し用電極に印加することを特徴とする請求項
    １又は２記載のイオンビーム発生方法。
  4. 【請求項４】 パルス放電発生の後に、パルス電圧を引
    出し用電極に印加することを特徴とする請求項１又は２
    記載のイオンビーム発生方法。
  5. 【請求項５】 イオン種別の各イオン速度に応じてゲー
    ト用静電レンズを動作制御することにより所望のイオン
    種のみ前記ゲート用静電レンズを通過させることを特徴
    とする請求項２記載のイオンビーム発生方法。
  6. 【請求項６】 イオン化室に配置されたワイヤ電極と、 このワイヤ電極にパルス電圧を印加してプラズマを発生
    させるパルス電源と、 前記イオン化室のイオン取出し口に配置された取出し用
    電極と、 前記ワイヤ電極に前記パルス電圧が印加されるのと同期
    して前記取出し用電極にパルス電圧を印加する引出し電
    源と、を具備したことを特徴とするイオンビーム源。
  7. 【請求項７】 イオン化室に配置されたワイヤ電極と、 このワイヤ電極にパルス電圧を印加してプラズマを発生
    させるパルス電源と、 前記イオン化室のイオン取出し口に配置された取出し用
    電極と、 前記ワイヤ電極に前記パルス電圧が印加されるのと同期
    して前記取出し用電極にパルス電圧を印加する引出し電
    源と、 前記イオン化室から取出されるイオンビームの伝達路上
    に配置されたゲート用静電レンズと、 前記ワイヤ電極に前記パルス電圧が印加されている期間
    に、前記イオン種に応じて前記ゲート用静電レンズを動
    作制御するゲート電源と、を具備したことを特徴とする
    イオンビーム源。
  8. 【請求項８】 引出し電源は、パルス放電発生の期間
    に、引出し用電極に対して複数のパルス電圧を印加する
    ことを特徴とする請求項６又は７記載のイオンビーム
    源。
  9. 【請求項９】 引出し電源は、パルス放電発生の後に、
    引出し用電極に対してパルス電圧を印加することを特徴
    とする請求項６又は７記載のイオンビーム源。
  10. 【請求項１０】 ゲート電源は、引出し用電極にパルス
    電圧を印加している期間に、所望イオンの通過する期間
    だけゲート用静電レンズを開動作制御することを特徴と
    する請求項７記載のイオンビーム源。
  11. 【請求項１１】 ゲート用静電レンズは、静電偏向器で
    あることを特徴とする請求項７記載のイオンビーム源。
  12. 【請求項１２】 イオン化室から取出されるイオンビー
    ムの伝達路上にこのイオンビームをカットするためのス
    リット板を配置したことを特徴とする請求項７記載のイ
    オンビーム源。
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