JPH0917366A - イオン源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 プラズマチャンバ１の本体とプラズマスリッ
ト２との間を電気的に絶縁すると共に両者間にスパッタ
電圧を印加することによって、プラズマスリット２に堆
積した付着物をプラズマスパッタによって除去する。プ
ラズマチャンバ１の内部には、プラズマチャンバ１の本
体と電気的に接続されたプラズマ電位固定電極１４が設
けられている。 【効果】 プラズマチャンバ１内で生成されるプラズマ
の電位は、イオン源基準電位のプラズマチャンバ１の本
体と略同じ電位に固定される。このため、プラズマスリ
ット２に堆積した付着物をプラズマスパッタによって除
去するクリーニング効果が確実で安定したものとなり、
イオン源の寿命を確実に延ばすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばイオン注入装置
等に供され、プラズマを生成してそのプラズマからイオ
ンを引き出すイオン源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、元素をプラズマ化し、プラズマ中
のイオンをイオンビームとして引き出すイオン源は、イ
オン注入装置をはじめとして様々な分野に利用されてい
る。このイオン源には、ＥＣＲ（Electron Cyclotron R
esonance）イオン源等のマイクロ波型や、フリーマンイ
オン源等のＰＩＧ（Penning Ionization Gauge）型とい
った多くの種類が存在しており、これらの各種のイオン
源は、必要とされるイオン種やエネルギー、電流等に応
じて最適の機種が使い分けられるようになっている。

【０００３】例えばフリーマンイオン源等のフィラメン
トを有するイオン源の場合、当該フィラメントの消耗に
よって比較的寿命が短く、保守を頻繁に行う必要があ
る。これに対して、マイクロ波を利用したＥＣＲイオン
源等では、フィラメントを使用しないため比較的寿命が
長いという特徴がある。以下に、ＥＣＲイオン源を例に
挙げてその構成を説明する。

【０００４】図５に示すように、上記ＥＣＲイオン源
は、図示しないマグネトロンから出力されたマイクロ波
をマイクロ波導入ロッド５３およびウインドウ（マイク
ロ波導入窓）５４を介してプラズマチャンバ５１の内部
に導入し、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）条件の磁
場中でマイクロ波放電を生じさせ、ガスフィードスルー
５６を通して内部に導入されているガス状のイオン源物
質をプラズマ化させるようになっている。

【０００５】また、上記プラズマチャンバ５１内でプラ
ズマが生成された後、該プラズマチャンバ５１とその外
部に設けられた引出電極系６０との間に高電圧（引出し
電圧）を印加して電界を生じさせることにより、プラズ
マチャンバ５１のプラズマスリット５２からイオンが引
き出され、イオンビームが形成されるようになってい
る。このようにして形成されたイオンビームは、例えば
イオン注入等の処理に用いられる。

【０００６】上記プラズマチャンバ５１の内壁はＢＮ等
の誘電体からなるライナ５５で覆われている。これは、
もしも導電性のプラズマチャンバ５１の内壁が誘電体で
覆われていなければ、プラズマ形成物質によるスパッタ
によってチャンバ内壁から飛び出した導電性物質がウイ
ンドウ５４にも付着し、マイクロ波が反射されてチャン
バ内にマイクロ波電力が供給されなくなってしまうとい
った不都合が生じるからである。

【０００７】しかしながら、例えばＢＦ₃ ガスのような
腐食性のガスをイオン源物質として使用してプラズマを
生成すると、プラズマチャンバ５１の内壁を形成するラ
イナ５５がプラズマ形成物質によってエッチングされる
ことになり、その結果発生する物質がプラズマスリット
５２のイオン引出孔付近に付着して目詰まりを起こし、
ビームが引き出せなくなるという不都合が生じる。

【０００８】上記の不都合を回避するために、従来で
は、プラズマスリット５２をプラズマチャンバ５１とは
絶縁し、プラズマスリット５２をイオン源基準電位（プ
ラズマチャンバ５１の電位）より低い電位におくことに
より、プラズマ中のイオンをプラズマスリット５２に積
極的に衝突させてプラズマスリット５２への付着物を取
り除き、イオン源の長寿命を確保するという構成が取ら
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、プラズマの電位は、プラズマチャンバ５１内のプラ
ズマ生成部（マイクロ波導入ロッド５３の近傍のマイク
ロ波が導入される部分）の近傍に露出しているガスフィ
ードスルー５６のような金属の表面電位で決まる。

【００１０】しかしながら、プラズマの電位を決定する
ガスフィードスルー５６のような金属露出面は、イオン
源の設計上、必ずしもプラズマ生成部の近くに配置でき
るとは限らず、これをプラズマ生成部の近くに配置でき
なかった場合には、プラズマの電位は、やはり金属で出
来ているプラズマスリット５２の電位に近くなることが
ある。また、ガスフィードスルー５６の先端は露出面積
もあまり大きくなく、これがＢＮ等の電気絶縁性の付着
物で覆われてしまえば、プラズマの電位はプラズマスリ
ット５２の電位にシフトする。

【００１１】こうなると、プラズマスリット５２に積極
的にイオンを衝突させて付着物を除去すること自体が難
しくなり、さらに、衝突するイオンのエネルギーも設計
値よりも低くなるため、クリーニングの効果が激減し、
イオン源の寿命が短くなるという問題が生じる。

【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、プラズマスリットへの付着物を除去す
るクリーニング効果を確実で安定したものにし、長寿命
化が図れるイオン源を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし３の発明
に係るイオン源は、プラズマ中のイオンを外部へ引き出
すためのイオン引出孔が穿設されている導電性のイオン
引出部を有し、内部でプラズマを生成するためのプラズ
マチャンバを備え、導電性のプラズマチャンバ本体の内
壁面が誘電体で覆われると共に、プラズマチャンバ本体
とイオン引出部とが絶縁部材によって電気的に絶縁され
ており、プラズマチャンバ本体とイオン引出部との間に
スパッタ電圧を印加するスパッタ電源を備えているもの
であって、上記の課題を解決するために、以下の手段が
講じられていることを特徴としている。

【００１４】即ち、請求項１の発明に係るイオン源は、
上記プラズマチャンバの内部に、プラズマチャンバ本体
と電気的に接続されたプラズマ電位固定電極が設けられ
ている。

【００１５】また、請求項２の発明に係るイオン源は、
プラズマチャンバ本体の内壁面に導電性のプラズマ電位
固定部が突設され、当該プラズマ電位固定部の少なくと
も先端部が誘電体で覆被されずに露出状態になってい
る。

【００１６】また、請求項３の発明に係るイオン源は、
プラズマチャンバ本体の内壁面を覆っている誘電体の一
部を除去してプラズマチャンバ本体の内壁面を部分的に
露出させてなるプラズマ電位固定部が、プラズマチャン
バ内に形成されている。

【００１７】

【作用】上記請求項１ないし３の発明の構成によれば、
プラズマチャンバのイオン引出部がチャンバ本体側と電
気的に絶縁され、これらの間にはスパッタ電源よりスパ
ッタ電圧が印加されるようになっている。したがって、
スパッタ電源を投入すれば、イオン源基準電位のプラズ
マチャンバ本体とイオン引出部との間には、所定の電位
差が生じる。

【００１８】請求項１の発明の構成の場合、プラズマチ
ャンバ内で生成されたプラズマの電位は、該チャンバ内
に設けられてプラズマ内に露出しているプラズマ電位固
定電極によって決定される。上記プラズマ電位固定電極
は、プラズマチャンバの本体と電気的に接続されている
ので、プラズマの電位は、イオン源基準電位のプラズマ
チャンバ本体と略同じ電位に固定される。

【００１９】請求項２の発明の構成の場合、プラズマチ
ャンバ本体の内壁面に突設された導電性のプラズマ電位
固定部がプラズマチャンバ内に露出しているので、プラ
ズマチャンバ内で生成されたプラズマの電位は、当該プ
ラズマ電位固定部によって決定される。上記プラズマ電
位固定部は、プラズマチャンバの本体の電位におかれて
いるため、プラズマの電位は、イオン源基準電位のプラ
ズマチャンバ本体と略同じ電位に固定される。

【００２０】請求項３の発明の構成の場合、プラズマチ
ャンバ本体の内壁面を覆っている誘電体の一部を除去し
てプラズマチャンバ本体の内壁面を部分的に露出させて
いるので、プラズマチャンバ内で生成されたプラズマの
電位は、プラズマチャンバ本体の内壁面露出部（プラズ
マ電位固定部）によって決定される。このため、プラズ
マの電位は、イオン源基準電位のプラズマチャンバ本体
と略同じ電位に固定される。

【００２１】したがって、上記請求項１ないし３の発明
の構成によれば、何れの場合でも、イオン引出部の電位
とプラズマ電位との差は、スパッタ電源の印加電圧に相
当する略設計通りの電位差となり、イオン引出部に付着
した物質をプラズマスパッタによって確実に除去するこ
とができると共に、このときのイオンの付着物への衝突
エネルギーは略設計値通りであるので、安定した所望の
クリーニング効果が得られる。

【００２２】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１および図２
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２３】本実施例のイオン源は、電子サイクロトロ
ン共鳴条件の磁場中でマイクロ波放電を生じさせてプラ
ズマを生成し、このプラズマからイオンをビームとして
引き出すＥＣＲイオン源であり、例えばイオン注入装置
等のイオンビーム応用装置に適用される。

【００２４】上記イオン源は、例えば2.４５ＧＨｚのマ
イクロ波を出力するマグネトロンと、このマグネトロン
を作動させるマグネトロン電源と、マグネトロンが発生
するマイクロ波をプラズマチャンバの方へ伝搬する導波
管とを有しており、導波管を通ってきたマイクロ波は、
図１に示すように、誘電体よりなるマイクロ波導入ロッ
ド３によって円筒状のプラズマチャンバ１へと導かれ
る。

【００２５】上記のプラズマチャンバ１は、その内部が
イオン源物質をプラズマ化するためのプラズマ生成室に
なっており、各種イオン源物質をその内部に導入するた
めのガスフィードスルー（ガス導入管）６が接続されて
いる。上記ガスフィードスルー６には、ＢＦ₃ 等のガス
状のイオン源物質を供給するためのガスボックスまたは
金属等の固体イオン源物質を蒸気化する固体オーブンが
接続されている。

【００２６】上記プラズマチャンバ１のガスフィードス
ルー６側の内壁面には、ＢＮ等の誘電体よりなるウイン
ドウ４が配設されている。このウインドウ４は、マイク
ロ波導入ロッド３を通ってきたマイクロ波をプラズマチ
ャンバ１内に導入させるものである。

【００２７】上記プラズマチャンバ１の外壁部はステン
レスやモリブデン等の金属により形成されていると共
に、その内側が電気絶縁性の高いＢＮからなるＢＮライ
ナ５（誘電体）によって被われている。

【００２８】上記プラズマチャンバ１のウインドウ４と
対向する壁面は、スリット状のイオン引出孔２ａが穿設
されたプラズマスリット２（イオン引出部）にて形成さ
れており、このプラズマスリット２は、ＢＮからなる絶
縁スペーサ（絶縁部材）７によってプラズマチャンバ１
の本体と電気的に絶縁されている。そして、上記プラズ
マスリット２がプラズマチャンバ１本体側よりも負電位
になるように、スパッタ電源１１の負極端子がプラズマ
スリット２に、その正極端子がプラズマチャンバ１の本
体にそれぞれ接続されている。

【００２９】上記スパッタ電源１１の印加電圧（プラズ
マスリット２とプラズマチャンバ１本体との電位差）
は、プラズマスリット２に付着物が堆積する速度とスパ
ッタリングによって付着物が削り取られる速度とがほぼ
平衡となるように設定することが望ましく、通常、0.１
〜2.０ｋＶ程度である。

【００３０】また、プラズマチャンバ１の内部における
プラズマ生成部（マイクロ波導入ロッド３の近傍のマイ
クロ波が導入される部分）の近傍には、プラズマの電位
を固定するための専用のプラズマ電位固定電極１４が設
けられている。このプラズマ電位固定電極１４は、直径
0.５mm程度で、高温に耐え得る、例えばタンタル線のよ
うな高融点金属で出来ている。このプラズマ電位固定電
極１４は、その端部がプラズマチャンバ１本体に支持さ
れ、当該プラズマチャンバ１本体に電気的に接続され、
イオン源基準電位になっている。

【００３１】上記プラズマ電位固定電極１４を設ける位
置は、上記のようにマイクロ波導入ロッド３の近傍のマ
イクロ波が導入される部分付近が望ましい。これは、プ
ラズマの電位がプラズマ生成部付近で決まり易いからで
ある。

【００３２】但し、マイクロ波が導入される部分付近に
あまり表面積の大きな金属を置くと、プラズマチャンバ
１内に入ってきたマイクロ波がその金属によって反射さ
れたり、その金属がスパッタされてウインドウ４に付着
してマイクロ波を反射するため、プラズマが生成し難く
なってしまう。このような事態を回避し、なお且つ、プ
ラズマ電位の固定に充分な表面積を確保するために、プ
ラズマ電位固定電極１４は、上述のように細い針金状の
ものとすると共に、図２に示すように、４本のプラズマ
電位固定電極１４をロの字形に組み合わせ、これをマイ
クロ波の導入口を避けて配置する。

【００３３】上記プラズマチャンバ１の外部には、プラ
ズマスリット２と対向する位置に引出電極系１０が配設
されている。この引出電極系１０は、中央部にビーム通
過孔８ａ・９ａがそれぞれ形成されたイオン源サプレッ
ション電極８および接地電極９からなる。上記接地電極
９とプラズマチャンバ１との間には引出電源１２、そし
てイオン源サプレッション電極８と接地電極９との間に
はイオン源サプレッション電源１３が接続されている。
接地電極９は大地電位に、そして、接地電極９よりもプ
ラズマチャンバ１側に設けられたイオン源サプレッショ
ン電極８は、イオン源サプレッション電源１３によって
接地電極９よりも負電位になっている。上記引出電源１
２によって引出電極系１０がプラズマチャンバ１よりも
負電位になるような高電圧が印加されると、プラズマス
リット２の周囲に強い外部電界が形成され、この外部電
界により、プラズマチャンバ１内のイオンが引き出さ
れ、イオンビームが形成されるようになっている。尚、
上記のように、イオン源サプレッション電極８を接地電
極９よりも負電位にすることにより、イオン源サプレッ
ション電極８よりも下流で発生した電子の逆流を防ぐこ
とができるようになっている。

【００３４】上記プラズマチャンバ１は、図示しない真
空排気手段によって高真空状態に保持されている。ま
た、プラズマチャンバ１は、引出電極系１０と共に図示
しないイオン源チャンバに内蔵されており、このイオン
源チャンバの内部も、図示しない真空排気手段によって
高真空状態に保持されている。

【００３５】また、プラズマチャンバ１の周囲には、ソ
レノイドコイルを備えたソースマグネット１５が配設さ
れており、このソースマグネット１５は、プラズマチャ
ンバ１内に、ビーム引き出し方向と略平行な電子サイク
ロトロン共鳴条件の磁場を形成するようになっている。

【００３６】上記の構成において、イオン源の動作につ
いて説明する。

【００３７】先ず、プラズマチャンバ１およびイオン源
チャンバが真空排気手段によって高真空に保持された状
態で、プラズマチャンバ１内にガスフィードスルー６を
通してイオン源物質を導入する。また、ソースマグネッ
ト１５のソレノイドコイルに電流を流してプラズマチャ
ンバ１内に電子サイクロトロン共鳴条件の磁場を形成す
ると共に、マグネトロンより出力されて導波管を通って
きたマイクロ波をマイクロ波導入ロッド３およびウイン
ドウ４を介してプラズマチャンバ１内へ導入する。これ
により、ＥＣＲ現象によるマイクロ波放電が生じ、プラ
ズマチャンバ１内に導入されているイオン源物質がプラ
ズマ化してイオンが発生する。その後、引出電源１２及
びイオン源サプレッション電源１３を投入し、プラズマ
スリット２のイオン引出孔２ａからプラズマチャンバ１
内のイオンを引き出してイオンビームを形成する。

【００３８】ここで、イオン源物質としてＢＦ₃ 等の腐
食性ガスを使用してプラズマを生成すると、プラズマ形
成物質によってチャンバ内壁のＢＮライナ５がエッチン
グされ、その結果発生するＢやＢＮ等の高融点物質が、
プラズマスリット２の内側部分に付着することになる。
そこで、ＢＦ₃ 等の腐食性ガスを使用してイオン源を運
転する場合、プラズマの点灯を確認した後、スパッタ電
源１１を投入する。尚、プラズマ点灯の確認は、プラズ
マチャンバ１から引き出されるビームの電流（引出電
流）が所定値以上になったことで確認できる。

【００３９】スパッタ電源１１の投入により、プラズマ
スリット２はイオン源基準電位よりも低いポテンシャル
におかれる。一方、プラズマチャンバ１内で発生したプ
ラズマの電位は、該チャンバ内に設けられてプラズマ内
に露出しているプラズマ電位固定電極１４によってイオ
ン源基準電位に固定されている。したがって、プラズマ
電位とプラズマスリット２の電位との差は、スパッタ電
源１１の印加電圧に相当する略設計通りの電位差とな
り、プラズマによるスパッタリングによってプラズマス
リット２に付着した物質が確実に除去される。また、プ
ラズマスリット２の付着物へ衝突するイオンのエネルギ
ーは略設計値通りなので、安定した所望のクリーニング
効果が得られる。

【００４０】以上のように、本実施例のイオン源は、プ
ラズマチャンバ１の本体とプラズマスリット２との間を
電気的に絶縁すると共に両者間にスパッタ電圧を印加す
ることによって、プラズマスリット２に堆積した付着物
をプラズマスパッタによって除去するクリーニング機能
を有するものであって、プラズマチャンバ１の内部に、
プラズマチャンバ１の本体と電気的に接続されたプラズ
マ電位固定電極１４が設けられている構成である。これ
により、どのような設計のイオン源においても（ガスフ
ィードスルー６の位置に関係なく）、プラズマの電位を
イオン源基準電位に固定することができるので、プラズ
マスリット２へ付着した付着物を確実且つ安定に除去す
ることができ、イオン源の長寿命化が図れる。

【００４１】尚、上記実施例では、プラズマ電位固定電
極１４をプラズマ生成部の近傍に設けているが、その配
設位置はこれに限定されるものではない。すなわち、そ
の配設位置としてはプラズマ生成部の近傍が望ましいも
のの、プラズマ電位固定電極１４をプラズマチャンバ１
内のどの位置に設けても、プラズマの電位を略イオン源
基準電位にすることができ、プラズマの電位がプラズマ
スリット２の電位になることを回避できる。

【００４２】〔実施例２〕次に、本発明のその他の実施
例を、図３に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、前
記実施例１の図面に示した部材と同一の構成・機能を有
する部材には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００４３】本実施例に係るＥＣＲイオン源は、プラズ
マチャンバ１の本体の内壁面に導電性のプラズマ電位固
定部１６を突設し、このプラズマ電位固定部１６の先端
部を内部に露出させた構成である。図３では、マイクロ
波の導入口を避けてウインドウ４の一部を切り欠き、こ
の部分にプラズマ電位固定部１６を突設している。

【００４４】上記プラズマ電位固定部１６は、直接プラ
ズマに接するため、高融点で且つプラズマの浸食に対し
て強い導電性の物質、例えば、カーボン等で構成するこ
とが望ましい。

【００４５】上記プラズマ電位固定部１６をプラズマチ
ャンバ１の本体の内壁面に取り付ける方法としては、図
示しないボルト等で螺着する方法、プラズマチャンバ１
の本体側に図示しない凹部を形成し、当該凹部にプラズ
マ電位固定部１６を嵌着する方法等が考えられる。

【００４６】上記プラズマ電位固定部１６は、プラズマ
チャンバ１内で生成されたプラズマが接し易い位置、す
なわち、ソースマグネット１５の励起磁場の磁力線（図
３中に一点鎖線で示している）が通過する位置に設ける
ことが望ましい。

【００４７】上記の構成によれば、プラズマチャンバ１
本体の内壁面に突設されてイオン源基準電位になってい
るプラズマ電位固定部１６が、プラズマチャンバ１内に
露出しているので、どのような設計のイオン源において
も（ガスフィードスルー６の位置に関係なく）、プラズ
マの電位をイオン源基準電位に固定することができる。
したがって、プラズマスリット２へ付着した付着物を確
実且つ安定に除去することができ、イオン源の長寿命化
が図れる。

【００４８】尚、上記プラズマ電位固定部１６の露出部
分が大きくし過ぎると、当該露出部分がエッチングされ
て生じた導電性物質がウインドウ４に付着する量が多く
なるという不都合が生じるので、上記プラズマ電位固定
部１６の露出部分（少なくとも先端部）は、プラズマ電
位固定部１６の突設位置やプラズマチャンバ１の大きさ
に応じた適切な面積とする必要がある。プラズマ電位固
定部１６の露出部分を適切な面積とすることにより、導
電性物質のウインドウ４への付着量をマイクロ波の導入
に特に影響がでない程度に低く抑え、且つ、プラズマの
電位をイオン源基準電位に固定することができる。

【００４９】〔実施例３〕次に、本発明のさらに他の実
施例を、図４に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、
前記実施例１の図面に示した部材と同一の構成・機能を
有する部材には同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００５０】本実施例に係るＥＣＲイオン源は、プラズ
マチャンバ１の本体の内壁面を覆っているＢＮライナ５
の一部を除去してプラズマチャンバ１の本体の内壁面を
部分的に露出させ、当該露出部分をプラズマ電位固定部
１７としたものである。図３では、ＢＮライナ５におけ
るマイクロ波の導入口に近い部分を除去してプラズマ電
位固定部１７を形成している。

【００５１】上記プラズマ電位固定部１７は、プラズマ
チャンバ１内で生成されたプラズマが接し易い位置、す
なわち、ソースマグネット１５の励起磁場の磁力線（図
４中に一点鎖線で示している）が通過する位置に設ける
ことが望ましい。

【００５２】上記プラズマ電位固定部１７は、直接プラ
ズマに接するため、高融点で且つプラズマの浸食に対し
て強い導電性の物質であることが望ましい。但し、プラ
ズマチャンバ１の本体の内壁面そのものを露出させる場
合、プラズマ電位固定部１７はプラズマチャンバ１の本
体を構成する物質によって決まってしまう。そこで、プ
ラズマチャンバ１の本体のＢＮライナ５が除去された内
壁部分に所望の導電性部材（カーボン等）を覆被してプ
ラズマ電位固定部１７を形成すれば、プラズマ電位固定
部１７の材料選択の自由度が増す。

【００５３】上記の構成によれば、イオン源基準電位で
あるプラズマチャンバ１本体の内壁面が、プラズマ電位
固定部１７としてプラズマチャンバ１内に露出している
ので、どのような設計のイオン源においても（ガスフィ
ードスルー６の位置に関係なく）、プラズマの電位をイ
オン源基準電位に固定することができる。したがって、
プラズマスリット２へ付着した付着物を確実且つ安定に
除去することができ、イオン源の長寿命化が図れる。

【００５４】尚、上記プラズマ電位固定部１７の面積が
大きくし過ぎると、当該プラズマ電位固定部１７がエッ
チングされて生じた導電性物質がウインドウ４に付着す
る量が多くなるという不都合が生じるので、上記プラズ
マ電位固定部１７の面積は、その形成位置やプラズマチ
ャンバ１の大きさに応じた適切な面積とする必要があ
る。プラズマ電位固定部１７を適切な面積とすることに
より、導電性物質のウインドウ４への付着量をマイクロ
波の導入に特に影響がでない程度に低く抑え、且つ、プ
ラズマの電位をイオン源基準電位に固定することができ
る。

【００５５】尚、上記の各実施例では、ＥＣＲイオン源
を例に挙げて説明したが、プラズマスリット２の目詰ま
りは、フリーマンイオン源をはじめとして他のイオン源
でも起こり得る問題であり、勿論、その他のイオン源に
も適用できる。上記の各実施例は、あくまでも、本発明
の技術内容を明らかにするものであって、そのような具
体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではな
く、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変
更して実施することができるものである。

【００５６】

【発明の効果】請求項１の発明に係るイオン源は、以上
のように、上記プラズマチャンバの内部に、プラズマチ
ャンバ本体と電気的に接続されたプラズマ電位固定電極
が設けられている構成である。

【００５７】また、請求項２の発明に係るイオン源は、
以上のように、プラズマチャンバ本体の内壁面に導電性
のプラズマ電位固定部が突設され、当該プラズマ電位固
定部の少なくとも先端部が誘電体で覆被されずに露出状
態になっている構成である。

【００５８】また、請求項３の発明に係るイオン源は、
以上のように、プラズマチャンバ本体の内壁面を覆って
いる誘電体の一部を除去してプラズマチャンバ本体の内
壁面を部分的に露出させてなるプラズマ電位固定部が、
プラズマチャンバ内に形成されている構成である。

【００５９】それゆえ、上記請求項１ないし３の発明の
何れの構成でも、プラズマチャンバ内で生成されるプラ
ズマの電位は、ガスフィードスルーの位置等に依存せ
ず、どの様な設計のイオン源でも、プラズマチャンバ本
体と略同じ電位（イオン源基準電位）に固定される。し
たがって、イオン引出部の電位とプラズマ電位との差
は、スパッタ電源の印加電圧に相当する略設計通りの電
位差となり、イオン引出部に付着した物質をプラズマス
パッタによって確実に除去することができると共に、こ
のときのイオンの付着物への衝突エネルギーは略設計値
通りであるので、安定した所望のクリーニング効果が得
られ、イオン源の寿命を確実に延ばすことができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、ＥＣＲイ
オン源の概略の横断面図である。

【図２】上記ＥＣＲイオン源におけるプラズマチャンバ
の概略の縦断面図である。

【図３】本発明のその他の実施例を示すものであり、Ｅ
ＣＲイオン源の概略の横断面図である。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示すものであり、
ＥＣＲイオン源の概略の横断面図である。

【図５】従来例を示すものであり、ＥＣＲイオン源の概
略の横断面図である。

【符号の説明】

１ プラズマチャンバ ２ プラズマスリット（イオン引出部） ２ａ イオン引出孔 ３ マイクロ波導入ロッド ５ ＢＮライナ（誘電体） ６ ガスフィードスルー ７ 絶縁スペーサ（絶縁部材） １０ 引出電極系 １１ スパッタ電源 １２ 引出電源 １４ プラズマ電位固定電極 １６ プラズマ電位固定部 １７ プラズマ電位固定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラズマ中のイオンを外部へ引き出すため
   のイオン引出孔が穿設されている導電性のイオン引出部
   を有し、内部でプラズマを生成するためのプラズマチャ
   ンバを備え、 導電性のプラズマチャンバ本体の内壁面が誘電体で覆わ
   れると共に、プラズマチャンバ本体とイオン引出部とが
   絶縁部材によって電気的に絶縁されており、プラズマチ
   ャンバ本体とイオン引出部との間にスパッタ電圧を印加
   するスパッタ電源を備えているイオン源において、 上記プラズマチャンバの内部に、プラズマチャンバ本体
   と電気的に接続されたプラズマ電位固定電極が設けられ
   ていることを特徴とするイオン源。
2. 【請求項２】プラズマ中のイオンを外部へ引き出すため
   のイオン引出孔が穿設されている導電性のイオン引出部
   を有し、内部でプラズマを生成するためのプラズマチャ
   ンバを備え、 導電性のプラズマチャンバ本体の内壁面が誘電体で覆わ
   れると共に、プラズマチャンバ本体とイオン引出部とが
   絶縁部材によって電気的に絶縁されており、プラズマチ
   ャンバ本体とイオン引出部との間にスパッタ電圧を印加
   するスパッタ電源を備えているイオン源において、 プラズマチャンバ本体の内壁面に導電性のプラズマ電位
   固定部が突設されると共に、当該プラズマ電位固定部の
   少なくとも先端部が誘電体で覆被されることなく露出状
   態になっていることを特徴とするイオン源。
3. 【請求項３】プラズマ中のイオンを外部へ引き出すため
   のイオン引出孔が穿設されている導電性のイオン引出部
   を有し、内部でプラズマを生成するためのプラズマチャ
   ンバを備え、 導電性のプラズマチャンバ本体の内壁面が誘電体で覆わ
   れると共に、プラズマチャンバ本体とイオン引出部とが
   絶縁部材によって電気的に絶縁されており、プラズマチ
   ャンバ本体とイオン引出部との間にスパッタ電圧を印加
   するスパッタ電源を備えているイオン源において、 プラズマチャンバ本体の内壁面を覆っている誘電体の一
   部を除去してプラズマチャンバ本体の内壁面を部分的に
   露出させてなるプラズマ電位固定部が、プラズマチャン
   バ内に形成されていることを特徴とするイオン源。