JPS5940447A - マイクロ波プラズマ源 - Google Patents

マイクロ波プラズマ源

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JPS5940447A
JPS5940447A JP57149226A JP14922682A JPS5940447A JP S5940447 A JPS5940447 A JP S5940447A JP 57149226 A JP57149226 A JP 57149226A JP 14922682 A JP14922682 A JP 14922682A JP S5940447 A JPS5940447 A JP S5940447A
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Kuniyuki Sakumichi
訓之 作道
Katsunobu Abe
安部　勝信
Katsumi Tokikuchi
克己 登木口
Hideki Koike
小池　英己
Osami Okada
岡田　修身
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    • B23K10/006—Control circuits therefor

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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】 本発明は、例えばマイクロ波プラズマエツチング装置や
プラ′ズマ付着装置などに使用される、磁界中の高周波
放電を利用したマイクロ波プラズマ源に関するもので、
特に、プラズマ点火時から通常のイオン引出し時への切
換え操作性の改良を図ったものである。
半導体工業などにおいてイオンインプランテーションや
イオンビームデポジンヨンなどのだめに必要とされる、
大電流のイオンを取り出し得るイオン源装置として、″
特公昭５７−４０５６号（短゛冊ビームイオン源）″に
代表される、磁界中の高周波放電を利用したマイクロ波
プラズマ源装置がある。しかし、このマイクロ波プラズ
マ源においては、プラズマ点火時に必要とする磁界強度
と、点火が終了した後の通常のイオン引出し時に必要と
する磁界強度とが、比率にして約１００対６０ぐら；ハ
と異なるため、プラズマ点火時とイオン引出し時とで磁
界強度の値を設定し直す操作が行なわれていた。つまり
、プラズマ点火時は強磁界にし、点火終了後のイオン引
出し時はダイヤル操作によって弱磁界に設定し直す操作
が行なわれていた。
これを第１図、第２図によりさらに具体的に説明する。
第１図は従来のマイクロ波プラズマ源の一例を示す。一
般に、放電空間にマイクロ波電界を印加し、それに直交
した直流磁界を印加し、かつ放電空間に１×１０−２〜
１ｘｉｏ”Ｉ”ｏ口程度の被イオン化物質の原子又は分
子を導入すれば、マイクロ波放電が起こる。第１図にお
いては、マイクロ波発生器１から、例えば２ＭＩＩＺの
マイクロ波を矩形導波管２を介して同軸ケーブル乙に導
入する。内部導体６′に結合されているマイクロ波・プ
ラズマ結合素子５と壁部１０とで放電空間６を形成し、
マイクロ波・プラズマ結合素子５から放射されるマイク
ロ波によって放電空間乙にマイクロ波電界が発生される
。一方、ガス導入部８より、Ｐ　Ｊ−１３、ＢＦ３等の
気体または蒸気を導入し、上記マイクロ波電界と作用す
る磁界を磁界発生用コイル７によって形成すると、放電
空間６内にプラズマが発生する。この放電空間６内に発
生したプラズマからイオン引出し系９を介してイオンが
引出される。磁界発生用コイル７は定電流源１１から給
電線１２を通して給電され、放電空間乙に磁界を発生ず
る。なお、４は真空封止用の誘電体である。
まだ第２図は第１図の定電流源１１の従来例を示すもの
で、交流入力端ＡＣから供給される交流電力が整流器１
３で直流に変換され、制御トランジスタ１４を通って磁
界発生用コイル７に与えられる。磁界発生用コイル７に
流れる電流は検出抵抗１５の両端に電圧信号として現わ
れるから、この両端電圧に比例した電圧信号を設定用可
変抵抗器１６で作り、この電圧信号と、基準電圧発生器
１７から発生される基準電圧信号との差を差動増幅〜器
で構成される誤差増幅器１８で増幅して制御トランジス
タ１４に人力することによって、設定用可変抵抗器１６
で設定される電圧信号に応じた電流が磁界発生用コイル
７に流れる。ここで、前述したように、マイクロ波プラ
ズマ源では、プラズマ点火時にはその後のイオン引出し
時に比べて、磁界強度を約１．５倍以上に大きくする必
要があるが、従来は、上記設定用可変抵抗器１６の設定
値をプラズマ点火時とイオン引出し時とで設定しなおす
操作を行なうことで対処していた。
本発明の目的は、上記したプラズマ点火時の、設定用可
変抵抗器の設定値を変えるという煩雑な作業を、切換え
スイッチの切換え操作だけで可能とするマイクロ波プラ
ズマ源を提供することにある。
即ち、本発明の特徴は、プラズマ点火時に放電空間に印
加する磁界強度から、点火終了後のイオン引出し時に放
電空間に印加する磁界強度への切換えを、可動片の切換
え操作だけで行彦つ切換えスイッチを設ける構成とする
にある。
以下、図面により本発明を説明する。
第６図は本発明の一実施例回路図で、これは、磁界発生
用コイルに流す電流値を、プラズマ点火時とイオン引出
し時とで切換えスイッチにより切換える場合である。第
２図の従来回路に比較して、切換えスイッチ１９と、点
火時用基準電圧発生器２０が新たに追加されている。点
火時用基準電圧発生器２００発生電圧を、従来の基準電
圧発生器１７の発生電圧の約１．６倍以上にしておくこ
とにより、設定用可変抵抗器１６の設定値を、プラズマ
点火時とイオン引出し時とで設定しなおす操作なしに、
切換えスイッチ１９の可動片を点火時用基準電圧発生器
２０側から、基準電圧発生器１７側に切換えるだけで、
簡単に点火がら通常のイオン引出しに移ることができる
。
第４図は本発明の他の実施例を示す回路図で、これは、
磁界発生用コイルの巻回数を、プラズマ点火時とイオン
引出し時とで、切換えスイッチにより切換える場合であ
る。第１図従来例に比較して第４図実施例には、磁界発
生用コイル７０巻回数に巻初め端子Ｔ。と、中間端子′
１゛１と、巻終り端子Ｔ２とが設けられ、そして切換え
スイッチ２１が新たに追加されている。端子Ｔ。−Ｔ２
間の巻回数が端子′Ｐｏ−Ｔ１間の巻回数の約１．６倍
以上にしておくことにより、切換えスイッチ２１を切換
よるだけで、放電空間色に供給される磁界強度を強、弱
に変えることが可能となる。
なお、第６図及び第４図実施例では、磁界発生用コイル
７には定電流源からの電流を供給するとして説明したが
、これは定電流源に限定されず、電流源であればどのよ
うな方式の電源でも採用可能であり、実施例の場合と同
様の効果を′生じ得るものであることは、本発明の本質
から明らかである。また、第４図実施例では磁界発生用
コイルに巻回数の中間端子を設けるとしたが、これも中
間端子方式に限定されるものでなく、例えば全く別個の
コイルを設ける方式、あるいは−回ボタンを押すと一定
時間（例えば１秒間）だけ点火モードの磁場強度になり
、その後は自動的にはじめの磁場強度（イオンビーム引
出しモード）に戻るような回路方式など、多くの変形が
可能である。
以上説明したように、本発明によれば、従来必要であっ
たプラズマ点火時とイオン引出し時とで可変抵抗設定値
を設定しなおすという煩雑な操作が、切換えスイッチの
切換え操作だけで可能となり、プラズマ源の点火時の操
作性が大幅に改良される。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のマイクロ波プラズマ源の断面構造とコイ
ル電源の関係を示す図、第２図は従来のコイル用電源回
路の一例を示す図、第３図は本発明の一実施例回路図、
第４図は本発明の他の実施例回路図である。 符号の説明 １・・・マイクロ波発生器　２・・・矩形導波管６・・
・同軸ケーブル　　　４・・真空封止用誘電体５・・・
マイクロ波・プラズマ結合素子６・・・放電空間　　　
　　７・・磁界発生用コイル８・・・ガス導入部　　　
　９・・・イオン引出し系１０・・・壁部　　　　　　
１１・・・定電流源１２・・・給電綜　　　　　１３・
・・整流器１４・・・制御トランジスタ １５・・・検出抵抗　　　　１６・・・設定用可変抵抗
器）７・・・基準電圧発生器　１８・・・誤差増幅器１
９．２１・・・切換スイッチ ２０・・・点火時用基準電圧発生器 代理人弁理士　中村純之助 矛１　関 矛２　図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　マイクロ波電界が印加されている放電空間に
    直流磁界を印加し上記放電空間に被イオン化物質を導入
    してプラズマを発生させイオン引出し系を介してイオン
    を引出す構成のマイクロ波プラズマ源において、プラズ
    マ点火時に放電空間に印加する磁界強度から、点火終了
    後のイオン引出し時に放電空間に印加する磁界強度への
    切換えを、スイッチ操作で行なう切換えスイッチを備え
    たことを特徴とするマイクロ波プラズマ源。 （２、特許請求の範囲第１項記載のプラズマ源において
    、前記切換えスイッチは、放電空間に印加する磁界を発
    生するコイルに流す電流値を切換える切換えスイッチで
    あることを特徴とするマイクロ波プラズマ源。 （己）特許請求の範囲第１項記載のプラズマ源において
    、前記切換えスイッチは、放電空間に印加する磁界を発
    生するコイルの巻回数を切換えろ切換えスイッチである
    ことを特徴とするマイクロ波プラズマ源。
JP57149226A 1982-08-30 1982-08-30 マイクロ波プラズマ源 Expired - Lifetime JPH06105597B2 (ja)

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