JPH06103908A - マイクロ波イオン源 - Google Patents
マイクロ波イオン源Info
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- JPH06103908A JPH06103908A JP4274908A JP27490892A JPH06103908A JP H06103908 A JPH06103908 A JP H06103908A JP 4274908 A JP4274908 A JP 4274908A JP 27490892 A JP27490892 A JP 27490892A JP H06103908 A JPH06103908 A JP H06103908A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ室の長い領域に均一にマイクロ波を
供給すること。 【構成】 プラズマ室１の室壁１ａに沿って、マイクロ
波放射用の一次元的に長い２本のアンテナ３1（３2）が
平行に配置されている。各アンテナに給電するマイクロ
波発生器５1、５2は互いに反対側の位置にあり、隣合う
アンテナはマイクロ波の伝搬方向が逆方向となるように
給電される。プラズマが生成される長い領域の両端部に
マイクロ波の供給部が位置するから、プラズマ生成部の
全長に亘ってマイクロ波の吸収が平均、均一化され、生
成されるプラズマを均一化し、均一性のよい長尺イオン
ビームを引出すことができる。
供給すること。 【構成】 プラズマ室１の室壁１ａに沿って、マイクロ
波放射用の一次元的に長い２本のアンテナ３1（３2）が
平行に配置されている。各アンテナに給電するマイクロ
波発生器５1、５2は互いに反対側の位置にあり、隣合う
アンテナはマイクロ波の伝搬方向が逆方向となるように
給電される。プラズマが生成される長い領域の両端部に
マイクロ波の供給部が位置するから、プラズマ生成部の
全長に亘ってマイクロ波の吸収が平均、均一化され、生
成されるプラズマを均一化し、均一性のよい長尺イオン
ビームを引出すことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、断面短冊形状、いわゆ
る長尺のイオンビームを引出すことができるマイクロ波
イオン源に関する。
る長尺のイオンビームを引出すことができるマイクロ波
イオン源に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、先の提案に係るマイクロ波イオ
ン源であって、マイクロストリップ線路構造のアンテナ
部を有し、断面短冊形状のイオンビームを引きだすこと
ができるイオン源の断面図であり、図４は図３のＡ−Ａ
線での断面図である。このイオン源は、プラズマ室１の
内部に磁界中のマイクロ波放電によってプラズマを生成
し、このプラズマから引出し電極系２によりイオンビー
ムを引出すものであり、この引出し電極系に対向するプ
ラズマ室の室壁１ａに沿ってマイクロ波放射用の一次元
的に長いアンテナ３が配置されており、プラズマ室１内
に高密度かつ均一性の高いプラズマが生成できるよう
に、例えば、同じ構造の２本のアンテナ３が室壁１ａに
沿って平行に配置されている。各アンテナ３は、真空気
密とマイクロ波の絶縁を兼ねるシール部材４を用いてプ
ラズマ室１の側壁１ｂを貫通してプラズマ室内に導入さ
れており、アンテナの一端側にマイクロ波電力を供給す
るマイクロ波発生器５を接続し、アンテナの他端側、終
端部は金具６によってプラズマ室の側壁部１ｂに電気的
に接続されている。
ン源であって、マイクロストリップ線路構造のアンテナ
部を有し、断面短冊形状のイオンビームを引きだすこと
ができるイオン源の断面図であり、図４は図３のＡ−Ａ
線での断面図である。このイオン源は、プラズマ室１の
内部に磁界中のマイクロ波放電によってプラズマを生成
し、このプラズマから引出し電極系２によりイオンビー
ムを引出すものであり、この引出し電極系に対向するプ
ラズマ室の室壁１ａに沿ってマイクロ波放射用の一次元
的に長いアンテナ３が配置されており、プラズマ室１内
に高密度かつ均一性の高いプラズマが生成できるよう
に、例えば、同じ構造の２本のアンテナ３が室壁１ａに
沿って平行に配置されている。各アンテナ３は、真空気
密とマイクロ波の絶縁を兼ねるシール部材４を用いてプ
ラズマ室１の側壁１ｂを貫通してプラズマ室内に導入さ
れており、アンテナの一端側にマイクロ波電力を供給す
るマイクロ波発生器５を接続し、アンテナの他端側、終
端部は金具６によってプラズマ室の側壁部１ｂに電気的
に接続されている。
【０００３】マイクロ波電力がプラズマに結合する領域
の誘電率テンソルを変化させるために、プラズマ室の室
壁１ａの背面側には各アンテナ３にそれぞれ平行に第１
の磁石７が配置されており、各列の磁石は小さい永久磁
石をアンテナに沿って複数個並べて構成されており、そ
れらを押え板８によって固定している。
の誘電率テンソルを変化させるために、プラズマ室の室
壁１ａの背面側には各アンテナ３にそれぞれ平行に第１
の磁石７が配置されており、各列の磁石は小さい永久磁
石をアンテナに沿って複数個並べて構成されており、そ
れらを押え板８によって固定している。
【０００４】プラズマ室１は、マイクロ波放電に伴いア
ンテナ３の近傍で生成された高速電子によるイオン源ガ
スの電離を促進させる放電空間であり、この高速電子の
閉じ込めを良くするために、プラズマ室の側壁１ｂの周
囲に、プラズマ室内に線カスプ磁界を形成する複数の小
さい永久磁石による第２の磁石９を配置している。
ンテナ３の近傍で生成された高速電子によるイオン源ガ
スの電離を促進させる放電空間であり、この高速電子の
閉じ込めを良くするために、プラズマ室の側壁１ｂの周
囲に、プラズマ室内に線カスプ磁界を形成する複数の小
さい永久磁石による第２の磁石９を配置している。
【０００５】引出し電極系２は、図示しない引出し電源
から高電圧が印加され、プラズマ室１と同電位にあるプ
ラズマ電極２1と、その下流側の接地電極２2で構成され
ている。各電極には、断面短冊形状のイオンビームを引
出すために、それぞれスリット状のイオン引出し孔２1
ａ、２2ａが形成されている。
から高電圧が印加され、プラズマ室１と同電位にあるプ
ラズマ電極２1と、その下流側の接地電極２2で構成され
ている。各電極には、断面短冊形状のイオンビームを引
出すために、それぞれスリット状のイオン引出し孔２1
ａ、２2ａが形成されている。
【０００６】プラズマ室１内にイオン化したい所要のイ
オン源ガスを導入し、アンテナ３にマイクロ波発生器５
からマイクロ波電力を供給すると、アンテナの近傍に、
マイクロ波放電が起こりプラズマが生成される。そして
生成されたプラズマ中の高速電子とガス分子との衝突に
よってプラズマ室内に更にプラズマが生成され、かかる
プラズマから引出し電極系２によってイオンビームが引
出される。
オン源ガスを導入し、アンテナ３にマイクロ波発生器５
からマイクロ波電力を供給すると、アンテナの近傍に、
マイクロ波放電が起こりプラズマが生成される。そして
生成されたプラズマ中の高速電子とガス分子との衝突に
よってプラズマ室内に更にプラズマが生成され、かかる
プラズマから引出し電極系２によってイオンビームが引
出される。
【０００７】そして、このイオン源では、アンテナ３、
その近傍のプラズマ室１の室壁１ａ及びアンテナの周囲
のプラズマがマイクロ波ストリップ線路構造を形成して
おり、これにより、アンテナの近傍で発生したプラズマ
がプラズマ室の中心部方向に拡散しやすくなるから、マ
イクロ波がアンテナの給電部付近でプラズマによってカ
ットオフされにくくなる。その結果、アンテナ３の長手
方向におけるマイクロ波の伝搬とプラズマによるマイク
ロ波の吸収とを両立させることができるようになり、プ
ラズマにマイクロ波電力をアンテナのほぼ全域に亘って
吸収させて同全域に均一なプラズマを生成することを可
能にする。これに伴い、アンテナ３のほぼ全域という長
い領域に亘って均一性の良好なイオンビームを引出すこ
とが可能になる。
その近傍のプラズマ室１の室壁１ａ及びアンテナの周囲
のプラズマがマイクロ波ストリップ線路構造を形成して
おり、これにより、アンテナの近傍で発生したプラズマ
がプラズマ室の中心部方向に拡散しやすくなるから、マ
イクロ波がアンテナの給電部付近でプラズマによってカ
ットオフされにくくなる。その結果、アンテナ３の長手
方向におけるマイクロ波の伝搬とプラズマによるマイク
ロ波の吸収とを両立させることができるようになり、プ
ラズマにマイクロ波電力をアンテナのほぼ全域に亘って
吸収させて同全域に均一なプラズマを生成することを可
能にする。これに伴い、アンテナ３のほぼ全域という長
い領域に亘って均一性の良好なイオンビームを引出すこ
とが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のマイ
クロ波イオン源では、マイクロ波電力とプラズマとの結
合に係るアンテナ３とプラズマ室１の室壁１ａとの位
置、距離関係、及び、第１の磁石７による磁界の強度と
分布を変化させることにより、マイクロ波ストリップ線
路構造部の誘電率テンソルを変化させても、プラズマ生
成をアンテナ３の全域に亘って均一化することが困難に
なることがある。特に、プラズマ室内の動作ガス圧が高
く、中性粒子と電子との衝突が頻繁となる場合には、マ
イクロ波電力は効率良くプラズマに吸収され、アンテナ
３のマイクロ波電力供給側付近にのみ高密度プラズマが
生成される状態が発生しやすくなる。即ち、上述のイオ
ン源の構造によれば、高密度プラズマをアンテナの全
域、マイクロ波の数波長の領域に亘って均一に生成させ
ることができない。
クロ波イオン源では、マイクロ波電力とプラズマとの結
合に係るアンテナ３とプラズマ室１の室壁１ａとの位
置、距離関係、及び、第１の磁石７による磁界の強度と
分布を変化させることにより、マイクロ波ストリップ線
路構造部の誘電率テンソルを変化させても、プラズマ生
成をアンテナ３の全域に亘って均一化することが困難に
なることがある。特に、プラズマ室内の動作ガス圧が高
く、中性粒子と電子との衝突が頻繁となる場合には、マ
イクロ波電力は効率良くプラズマに吸収され、アンテナ
３のマイクロ波電力供給側付近にのみ高密度プラズマが
生成される状態が発生しやすくなる。即ち、上述のイオ
ン源の構造によれば、高密度プラズマをアンテナの全
域、マイクロ波の数波長の領域に亘って均一に生成させ
ることができない。
【０００９】本発明は、かかるマイクロ波イオン源の改
良に関し、単純な構造のもとで、長い領域に効率良く且
つ均一にマイクロ波を供給することを可能にし、均一且
つ大きなイオン電流を得ることができるマイクロ波イオ
ン源の提供を目的とするものである。
良に関し、単純な構造のもとで、長い領域に効率良く且
つ均一にマイクロ波を供給することを可能にし、均一且
つ大きなイオン電流を得ることができるマイクロ波イオ
ン源の提供を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁界中のマイ
クロ波放電によって内部にプラズマが生成されるプラズ
マ室と、生成されたプラズマからイオンビームを引出す
引出し電極系と、前記プラズマ室の室壁に沿って配置さ
れた一次元的に長いマイクロ波放射用のアンテナと、こ
のアンテナが配置された前記室壁の背面側にアンテナに
沿うように配置された第１の磁石とを有し、前記アンテ
ナ、前記プラズマ室の前記室壁及び生成されたプラズマ
がマイクロ波ストリップ線路構造を形成しているマイク
ロ波イオン源において、前記アンテナを複数本配置し、
隣合うアンテナに供給されるマイクロ波の伝搬方向を異
ならせてなることを主たる特徴とするものである。
クロ波放電によって内部にプラズマが生成されるプラズ
マ室と、生成されたプラズマからイオンビームを引出す
引出し電極系と、前記プラズマ室の室壁に沿って配置さ
れた一次元的に長いマイクロ波放射用のアンテナと、こ
のアンテナが配置された前記室壁の背面側にアンテナに
沿うように配置された第１の磁石とを有し、前記アンテ
ナ、前記プラズマ室の前記室壁及び生成されたプラズマ
がマイクロ波ストリップ線路構造を形成しているマイク
ロ波イオン源において、前記アンテナを複数本配置し、
隣合うアンテナに供給されるマイクロ波の伝搬方向を異
ならせてなることを主たる特徴とするものである。
【００１１】
【作用】複数の配置アンテナについて、隣合うアンテナ
に供給されるマイクロ波の伝搬方向が異なることによ
り、マイクロ波電力の供給側のアンテナ部分に隣接して
反供給側のアンテナ部分が位置するから、プラズマ室内
のアンテナ設置領域の全域、したがってプラズマ室内に
おけるプラズマ生成部の全長に亘って、マイクロ波のプ
ラズマによる吸収が平均、均一化され、生成されるプラ
ズマも均一化されることになる。
に供給されるマイクロ波の伝搬方向が異なることによ
り、マイクロ波電力の供給側のアンテナ部分に隣接して
反供給側のアンテナ部分が位置するから、プラズマ室内
のアンテナ設置領域の全域、したがってプラズマ室内に
おけるプラズマ生成部の全長に亘って、マイクロ波のプ
ラズマによる吸収が平均、均一化され、生成されるプラ
ズマも均一化されることになる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１はマイクロ波イオン源の断面図、図２は上面
図であり、図３、図４と同一符号は同等部分を示す。プ
ラズマ室１の引出し電極系２に対向する室壁１ａに沿っ
てマイクロ波放射用の一次元的に長い複数のアンテナ、
ここでは２本のアンテナ３1、３2が配置されている。各
アンテナは、真空気密とマイクロ波の絶縁を兼ねるシー
ル部材、具体的にはアルミナセラミック製のハーメチッ
クシール部材４を用いてプラズマ室１の側壁１ｂを貫通
してプラズマ室内に導入されている。両アンテナは、プ
ラズマ室１内に高密度かつ均一性の高いプラズマが生成
できるように平行に配置されており、各アンテナは二重
パイプ、同軸型水冷構造とし、その内部に冷却水を通流
させてアンテナを強制的に冷却している。
する。図１はマイクロ波イオン源の断面図、図２は上面
図であり、図３、図４と同一符号は同等部分を示す。プ
ラズマ室１の引出し電極系２に対向する室壁１ａに沿っ
てマイクロ波放射用の一次元的に長い複数のアンテナ、
ここでは２本のアンテナ３1、３2が配置されている。各
アンテナは、真空気密とマイクロ波の絶縁を兼ねるシー
ル部材、具体的にはアルミナセラミック製のハーメチッ
クシール部材４を用いてプラズマ室１の側壁１ｂを貫通
してプラズマ室内に導入されている。両アンテナは、プ
ラズマ室１内に高密度かつ均一性の高いプラズマが生成
できるように平行に配置されており、各アンテナは二重
パイプ、同軸型水冷構造とし、その内部に冷却水を通流
させてアンテナを強制的に冷却している。
【００１３】アンテナ３1と同３2はマイクロ波発生器５
1と同５2によって各別にマイクロ波電力が供給されてお
り、各アンテナの一端側はマイクロ波電力を供給するマ
イクロ波発生器５1、５2に結合し、各アンテナの他端
側、終端部は金具６によってプラズマ室の側壁部１ｂに
電気的に接続されている。二つのマイクロ波発生器
５1、５2は、二つのアンテナの端部の互いに反対側の位
置に設けられて各アンテナにマイクロ波を給電してお
り、これにより、隣合う二つの平行するアンテナ３1、
３2におけるマイクロ波の伝搬方向は異なり、逆方向と
なる。
1と同５2によって各別にマイクロ波電力が供給されてお
り、各アンテナの一端側はマイクロ波電力を供給するマ
イクロ波発生器５1、５2に結合し、各アンテナの他端
側、終端部は金具６によってプラズマ室の側壁部１ｂに
電気的に接続されている。二つのマイクロ波発生器
５1、５2は、二つのアンテナの端部の互いに反対側の位
置に設けられて各アンテナにマイクロ波を給電してお
り、これにより、隣合う二つの平行するアンテナ３1、
３2におけるマイクロ波の伝搬方向は異なり、逆方向と
なる。
【００１４】マイクロ波電力がプラズマに結合する領域
の誘電率テンソルを変化させるために、プラズマ室の室
壁１ａの背面側には各アンテナ３にそれぞれ平行に第１
の磁石７が配置されており、押さえ板８を用いて固定さ
れている。プラズマ室１は、マイクロ波放電に伴いアン
テナ３の近傍で生成された高速電子によるイオン源ガス
の電離を促進させる放電空間であり、この高速電子の閉
じ込めを良くするために、プラズマ室の側壁１ｂの周囲
に、プラズマ室内に多極線カスプ磁界を形成する複数の
小さい永久磁石による第２の磁石９を配置している。引
出し電極系２は、プラズマ電極２1と接地電極２2で構成
されているが、場合によっては、加速−減速型の引出し
電極系やユニポテンシャル型のレンズ電極を付加した構
造のものでもよい。また、引出し電極系２における各電
極のイオン引出し孔は、スリット状のものでもよいし、
多孔の引出し孔でもよい。
の誘電率テンソルを変化させるために、プラズマ室の室
壁１ａの背面側には各アンテナ３にそれぞれ平行に第１
の磁石７が配置されており、押さえ板８を用いて固定さ
れている。プラズマ室１は、マイクロ波放電に伴いアン
テナ３の近傍で生成された高速電子によるイオン源ガス
の電離を促進させる放電空間であり、この高速電子の閉
じ込めを良くするために、プラズマ室の側壁１ｂの周囲
に、プラズマ室内に多極線カスプ磁界を形成する複数の
小さい永久磁石による第２の磁石９を配置している。引
出し電極系２は、プラズマ電極２1と接地電極２2で構成
されているが、場合によっては、加速−減速型の引出し
電極系やユニポテンシャル型のレンズ電極を付加した構
造のものでもよい。また、引出し電極系２における各電
極のイオン引出し孔は、スリット状のものでもよいし、
多孔の引出し孔でもよい。
【００１５】上述のように、平行する２本のアンテナ３
1、３2に給電するマイクロ波発生器５1、５2は両アンテ
ナの端部の対向する位置に設置されており、これによ
り、プラズマが生成される長い領域の両端部にマイクロ
波の供給部が位置することになる。したがって、プラズ
マ生成部の全長に亘ってマイクロ波のプラズマによる吸
収が平均、均一化され、生成されるプラズマも均一化さ
れる。そして同じく生成される高速電子の均一性によ
り、プラズマ室１内で生成される低温プラズマは更に均
一となる。この状態でプラズマに接するプラズマ電極２
1を浮遊電位に保てば、この部分でのプラズマの損失を
小さくできるから、均一性の高い状態で接地電極２2に
よりイオンビームを引出すことができる。
1、３2に給電するマイクロ波発生器５1、５2は両アンテ
ナの端部の対向する位置に設置されており、これによ
り、プラズマが生成される長い領域の両端部にマイクロ
波の供給部が位置することになる。したがって、プラズ
マ生成部の全長に亘ってマイクロ波のプラズマによる吸
収が平均、均一化され、生成されるプラズマも均一化さ
れる。そして同じく生成される高速電子の均一性によ
り、プラズマ室１内で生成される低温プラズマは更に均
一となる。この状態でプラズマに接するプラズマ電極２
1を浮遊電位に保てば、この部分でのプラズマの損失を
小さくできるから、均一性の高い状態で接地電極２2に
よりイオンビームを引出すことができる。
【００１６】アンテナ３1、３2に沿わせた第１の磁石７
によって形成されるアンテナと室壁１ａとの間の領域の
磁界が、同領域の誘電率テンソルに影響を及ぼすから、
この磁石による磁界の強度と分布を調整し、或いはアン
テナと室壁との間の距離を調整し、アンテナの長手方向
における誘電率テンソルを調整することによって、アン
テナの長手方向におけるマイクロ波のプラズマによる吸
収を均一化することができる。アンテナ３1、３2におけ
るマイクロ波の供給側付近でマイクロ波の吸収が大きく
なりがちであるから、具体的には、第１の磁石７による
アンテナのマイクロ波供給側の磁界強度を終端部側のそ
れより大きくするか、アンテナと室壁１ａとの間の距離
を、アンテナのマイクロ波供給側を終端部側より小さく
することにより、アンテナの長手方向におけるマイクロ
波のプラズマによる吸収をより均一化することができ、
その結果、生成されるプラズマをより均一化することが
できる。
によって形成されるアンテナと室壁１ａとの間の領域の
磁界が、同領域の誘電率テンソルに影響を及ぼすから、
この磁石による磁界の強度と分布を調整し、或いはアン
テナと室壁との間の距離を調整し、アンテナの長手方向
における誘電率テンソルを調整することによって、アン
テナの長手方向におけるマイクロ波のプラズマによる吸
収を均一化することができる。アンテナ３1、３2におけ
るマイクロ波の供給側付近でマイクロ波の吸収が大きく
なりがちであるから、具体的には、第１の磁石７による
アンテナのマイクロ波供給側の磁界強度を終端部側のそ
れより大きくするか、アンテナと室壁１ａとの間の距離
を、アンテナのマイクロ波供給側を終端部側より小さく
することにより、アンテナの長手方向におけるマイクロ
波のプラズマによる吸収をより均一化することができ、
その結果、生成されるプラズマをより均一化することが
できる。
【００１７】生成された高速電子がプラズマ室１内で効
率良く閉じ込められるように、線カスプ磁界を形成する
第２の磁石９を配置しているが、同室内の磁界が単なる
線カスプ磁界の場合は、プラズマ中に正イオンができや
すいのに対して、同室内の磁界が全体として磁気フィル
タを構成する場合には、ガス分子の付着性解離が進み、
プラズマ中に負イオンができやすくなる傾向にある。し
たがって、閉じ込め磁界形成用の第２の磁石９とマイク
ロ波電力吸収に係る第１の磁石７による磁界を調整し
て、両磁界を互いに結合させ、全体として磁気フィルタ
を構成させることにより、イオン源から引出されるイオ
ンビームのイオン種の比率を変化させることができる。
率良く閉じ込められるように、線カスプ磁界を形成する
第２の磁石９を配置しているが、同室内の磁界が単なる
線カスプ磁界の場合は、プラズマ中に正イオンができや
すいのに対して、同室内の磁界が全体として磁気フィル
タを構成する場合には、ガス分子の付着性解離が進み、
プラズマ中に負イオンができやすくなる傾向にある。し
たがって、閉じ込め磁界形成用の第２の磁石９とマイク
ロ波電力吸収に係る第１の磁石７による磁界を調整し
て、両磁界を互いに結合させ、全体として磁気フィルタ
を構成させることにより、イオン源から引出されるイオ
ンビームのイオン種の比率を変化させることができる。
【００１８】上述の実施例では二つのアンテナ３1、３2
とマイクロ波発生器５1、５2により、アンテナの軸方向
に長い領域にプラズマを生成し、断面短冊形状のイオン
ビームを引出すようにしているが、アンテナ本数を増や
すことにより、方形大面積或いはアンテナの軸方向と直
交する方向に長いイオンビームを引出すことができる。
この場合、複数のアンテナは各別のマイクロ波発生器か
ら給電しても良いし、アンテナの同じ端部側から給電さ
れ、マイクロ波の伝搬方向を同じくするアンテナについ
ては、適数本のアンテナを一台のマイクロ波発生器によ
って給電するようにしても良い。
とマイクロ波発生器５1、５2により、アンテナの軸方向
に長い領域にプラズマを生成し、断面短冊形状のイオン
ビームを引出すようにしているが、アンテナ本数を増や
すことにより、方形大面積或いはアンテナの軸方向と直
交する方向に長いイオンビームを引出すことができる。
この場合、複数のアンテナは各別のマイクロ波発生器か
ら給電しても良いし、アンテナの同じ端部側から給電さ
れ、マイクロ波の伝搬方向を同じくするアンテナについ
ては、適数本のアンテナを一台のマイクロ波発生器によ
って給電するようにしても良い。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、マイク
ロ波電力を全体として長い領域に亘って吸収させること
ができるので、均一なイオンビームを長尺イオン源の全
域から引出すことができる。特に高いガス圧で動作させ
る場合にあっても、プラズマ室内のアンテナ設置領域の
全域、したがってプラズマ室内におけるプラズマ生成部
の全長に亘って、マイクロ波のプラズマによる吸収を平
均、均一化することができるから、本発明によれば、広
い動作ガス圧に亘り、均一なイオンビームを引出すこと
ができる。
ロ波電力を全体として長い領域に亘って吸収させること
ができるので、均一なイオンビームを長尺イオン源の全
域から引出すことができる。特に高いガス圧で動作させ
る場合にあっても、プラズマ室内のアンテナ設置領域の
全域、したがってプラズマ室内におけるプラズマ生成部
の全長に亘って、マイクロ波のプラズマによる吸収を平
均、均一化することができるから、本発明によれば、広
い動作ガス圧に亘り、均一なイオンビームを引出すこと
ができる。
【００２０】また、各アンテナとその背後のプラズマ室
壁との距離を、各アンテナのマイクロ波供給側を終端部
側より小さくしたり、第１の磁石７の磁界強度を、各ア
ンテナのマイクロ波供給側を終端部側より大きくするこ
とにより、各アンテナの長手方向におけるマイクロ波の
プラズマによる吸収を均一化することができ、より均一
なプラズマを生成させることができる。
壁との距離を、各アンテナのマイクロ波供給側を終端部
側より小さくしたり、第１の磁石７の磁界強度を、各ア
ンテナのマイクロ波供給側を終端部側より大きくするこ
とにより、各アンテナの長手方向におけるマイクロ波の
プラズマによる吸収を均一化することができ、より均一
なプラズマを生成させることができる。
【００２１】プラズマ室の側壁部に多極線カスプ磁界を
形成する第２の磁石９を配置することにより、プラズマ
室内における高速電子の閉じ込めが改善され、より高密
度のプラズマを生成することができる。
形成する第２の磁石９を配置することにより、プラズマ
室内における高速電子の閉じ込めが改善され、より高密
度のプラズマを生成することができる。
【００２２】第１の磁石７の磁界と第２の磁石９の磁界
を結合させて、これらの磁界で全体として磁気フィルタ
を構成させることにより、イオンビームとして引出すイ
オン種を選択することができる。
を結合させて、これらの磁界で全体として磁気フィルタ
を構成させることにより、イオンビームとして引出すイ
オン種を選択することができる。
【図１】本発明の実施例の断面図である。
【図２】実施例の上面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線での断面図である。
1 プラズマ室 2 引出し電極系 31,32 アンテナ 51,52 マイクロ波発生器 7 第１の磁石 8 押え板 9 第２の磁石
Claims (5)
- 【請求項１】 磁界中のマイクロ波放電によって内部に
プラズマが生成されるプラズマ室と、生成されたプラズ
マからイオンビームを引出す引出し電極系と、前記プラ
ズマ室の室壁に沿って配置された一次元的に長いマイク
ロ波放射用のアンテナと、このアンテナが配置された前
記室壁の背面側にアンテナに沿うように配置された第１
の磁石とを有し、前記アンテナ、前記プラズマ室の前記
室壁及び生成されたプラズマがマイクロ波ストリップ線
路構造を形成しているマイクロ波イオン源において、前
記アンテナを複数本配置し、隣合うアンテナに供給され
るマイクロ波の伝搬方向を異ならせてなることを特徴と
するマイクロ波イオン源。 - 【請求項２】 前記アンテナと前記プラズマ室の前記室
壁との間の距離が、アンテナにおけるマイクロ波の供給
側を終端部側より小さくされていることを特徴とする請
求項１記載のマイクロ波イオン源。 - 【請求項３】 前記第１の磁石による前記アンテナと前
記プラズマ室の室壁との間の領域の磁界の強度が、アン
テナにおけるマイクロ波の供給側を終端部側よりも大き
くされていることを特徴とする請求項１または２記載の
マイクロ波イオン源。 - 【請求項４】 前記プラズマ室の側壁部に、プラズマ室
内に線カスプ磁界を形成する第２の磁石を配置したこと
を特徴とする請求項１、２または３記載のマイクロ波イ
オン源。 - 【請求項５】 前記第１の磁石による磁界と前記第２の
磁石による磁界を互いに結合させ、これらの磁界が全体
として磁気フィルタを構成するようにしたことを特徴と
する請求項４記載のマイクロ波イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274908A JPH06103908A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | マイクロ波イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274908A JPH06103908A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | マイクロ波イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06103908A true JPH06103908A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17548212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274908A Pending JPH06103908A (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | マイクロ波イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06103908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012184A3 (en) * | 1997-09-05 | 1999-05-27 | Alcad Pro Inc | Microwave power applicator for generating reactive chemical species from gaseous reagent species |
| JP2003203577A (ja) * | 2003-02-05 | 2003-07-18 | Nissin Electric Co Ltd | プラズマ源装置 |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP4274908A patent/JPH06103908A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999012184A3 (en) * | 1997-09-05 | 1999-05-27 | Alcad Pro Inc | Microwave power applicator for generating reactive chemical species from gaseous reagent species |
| JP2003203577A (ja) * | 2003-02-05 | 2003-07-18 | Nissin Electric Co Ltd | プラズマ源装置 |
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