JPH0963496A - イオン源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマスパッタによるプラズマスリット２
の自動クリーニング機能を有するプラズマチャンバ１を
備えたイオン源において、プラズマスリット２側と引出
電極系との間の放電が発生し難く、プラズマスリット２
にスパッタ電圧を供給するための配線を工具類を使用せ
ずに容易に行うことができるイオン源を提供する。 【解決手段】 プラズマスリット２のチャンバ内側面
に、スパッタ電圧印加線２０の一端部が嵌合されるＯリ
ング溝状のガイド溝２ｂが形成されている。スパッタ電
圧印加線２０は、上記ガイド溝２ｂに嵌合された状態
で、ＢＮシールド５ｂとプラズマスリット２との間に挟
持されてなるサンドイッチ構造によって固定され、プラ
ズマスリット２と電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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）イオン源などのマイクロ波型や、フリーマン
イオン源などの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、電流な
ど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などのフィラメ
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
源などでは、フィラメントを使用しないため、寿命の面
では有利である。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
５７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な
どの誘電体からなるライナ５５およびシールド５６で被
われている。尚、ライナ５５はプラズマチャンバ５１の
側壁側、シールド５６はプラズマスリット５２側を被う
ものである。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など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５２ａ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、特開平６
−３４９４３４号公報には、プラズマスリット５２をプ
ラズマチャンバ５１の本体とは絶縁リング５８により絶
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と共に、
シールド５６の一部を切り欠いてプラズマスリット５２
のイオン引出孔５２ａ付近を露出させることにより、プ
ラズマ中のイオンをプラズマスリット５２のイオン引出
孔５２ａ付近に積極的に衝突させてプラズマスリット５
２への付着物をスパッタリングにより取り除き、イオン
源の長寿命を確保するという構成が開示されている。

【０００９】この場合、図６および図７に示すように、
プラズマスリット５２にスパッタ電圧を供給するための
スパッタ電圧印加線６１は、プラズマスリット５２の外
表面に螺子６２にて取り付けられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、螺子６２が引出電極系６０の対向側において
プラズマスリット５２から突出しているため、エッジ効
果によって引出電極系６０との間で放電が起こり易い。

【００１１】また、螺子６２だけでなく、スパッタ電圧
印加線６１自体もプラズマスリット５２より引出電極系
６０側にあるため、引出電極系６０との間で放電が起こ
り易い状況になっている。

【００１２】したがって、プラズマチャンバ５１側と引
出電極系６０との間の絶縁破壊が起きないようにするた
め、プラズマスリット５２と引出電極系６０との間の距
離や引出電圧に対する制限が厳しいという問題がある。

【００１３】また、イオン源の組み立て時、あるいはイ
オン源のメンテナンス時などに行われるプラズマスリッ
ト５２のプラズマチャンバ５１本体への取り付け或いは
取り外しの際には、スパッタ電圧印加線６１をプラズマ
スリット５２へ螺子止めするための工具を必要とし、ま
た、その着脱作業にも比較的長い時間がかかる。

【００１４】さらに、プラズマスリット５２の材質がカ
ーボンであった場合、タップが壊れ易く、これがプラズ
マスリット５２の短寿命化につながっている。その上、
螺子止め部が電子のバックストリームなどによって溶融
する虞があり、これがスパッタ電圧印加線６１の取り外
しを困難にすると共に、プラズマスリット５２やスパッ
タ電圧印加線６１の短寿命化にもつながっている。

【００１５】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上述のようなイオン引出部の自動クリ
ーニング機能を有するプラズマチャンバを備えたイオン
源において、プラズマチャンバ側と引出電極系との間の
放電が発生し難いイオン源を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、イオン引出部（プラズマスリ
ット５２）にスパッタ電圧を供給するための配線を工具
類を使用せずに容易に行うことができるイオン源を提供
することにある。また、本発明のさらに他の目的は、イ
オン引出部などの部材の長寿命化を図ることができるイ
オン源を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るイオン源
は、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、内部でプラズマが生成されるプラズマチャン
バと、イオン引出部と対向して配されてプラズマ中のイ
オンを外部へ引き出すための引出電極系とを備え、上記
プラズマチャンバの内壁面が誘電体で被われると共に、
導電性の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電位差を生じさせるため
のスパッタ電源と、一端が上記イオン引出部と接続され
て上記スパッタ電源の印加電圧をイオン引出部へ供給す
るためのスパッタ電圧印加線と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。

【００１７】即ち、上記イオン引出部のチャンバ内側面
に、上記スパッタ電圧印加線の一端部が嵌合されるガイ
ド溝が形成されており、上記スパッタ電圧印加線は、上
記イオン引出部のガイド溝に嵌合された状態で、上記イ
オン引出部のチャンバ内側面を被っている誘電体と上記
イオン引出部との間に挟持されている。

【００１８】上記の構成によれば、イオン引出部におけ
るイオン引出孔付近に付着した物質をプラズマスパッタ
によって除去するために、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。

【００１９】この場合の上記スパッタ電源の印加電圧
は、スパッタ電圧印加線を介してイオン引出部へ供給さ
れるが、このスパッタ電圧印加線の一端は、従来のよう
にイオン引出部へ螺子止めされているのではなく、イオ
ン引出部のチャンバ内側面に形成されたガイド溝に嵌合
された状態で、イオン引出部のチャンバ内側面を被って
いる誘電体と上記イオン引出部との間に挟持されてなる
サンドイッチ構造によって固定され、イオン引出部と電
気的に接続されている。

【００２０】このため、イオン引出部における引出電極
系との対向面に螺子などの突起物が存在せず、また、ス
パッタ電圧印加線もイオン引出部の内側に配されている
ことから、プラズマチャンバと引出電極系との間の放電
が従来よりも起こり難い構造になっている。これによ
り、イオン引出部と引出電極系との間の距離や引出電圧
に対する制限も、従来よりも緩和される。

【００２１】また、スパッタ電圧印加線の固定が、イオ
ン引出部と上記誘電体との間の挟持によってなされてい
るので、従来のように螺子止めのための工具類を使用せ
ずに配線が可能である。

【００２２】さらに、従来のようにイオン引出部に対す
る螺子止めが行われていないので、タップの破損や電子
のバックストリームなどによる螺子止め部の溶融といっ
た不都合もなく、イオン引出部やスパッタ電圧印加線の
延命化が図れる。

【００２３】

【発明の実施の形態】発明の実施の一形態について図１
ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２４】本実施形態のイオン源は、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。

【００２５】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を有しており、図２に
示すように、マグネトロンが発生したマイクロ波は、導
波管６およびセラミックなどの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。

【００２６】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（図示せず）が接続されてい
る。上記ガスフィードスルーには、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。

【００２７】上記プラズマチャンバ１のマイクロ波導入
ロッド３と接続される壁面には、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。

【００２８】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５ａおよびＢＮシールド５ｂによって被われている。
尚、上記ＢＮライナ５ａは、プラズマチャンバ１の側壁
側を被い、ＢＮシールド５ｂはプラズマスリット２側を
被うものである。

【００２９】尚、上記プラズマスリット２は、プラズマ
スパッタによるクリーニングのため、イオン引出孔２ａ
付近のチャンバ内側部分がＢＮシールド５ｂで被われる
ことなく露出している。

【００３０】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などからな
る絶縁リング７（絶縁部材）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、上記プラズマスリット２には、スパッ
タ電圧印加線２０を介してスパッタ電源１１よりスパッ
タ電圧が供給されている。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。

【００３１】図３に示すように、上記プラズマスリット
２のチャンバ内側面（ＢＮシールド５ｂに当接する側）
には、上記スパッタ電圧印加線２０を嵌め込むためのＯ
リング溝のような円状のガイド溝２ｂが形成されてい
る。また、図４に示すように、上記スパッタ電圧印加線
２０のプラズマスリット２に接続される側の端部は、上
記ガイド溝２ｂに対応して円弧状に形成されている。

【００３２】そして、図１に示すように、上記スパッタ
電圧印加線２０の円弧状の部分をプラズマスリット２の
ガイド溝２ｂに嵌め込んだ状態で、当該スパッタ電圧印
加線２０をＢＮシールド５ｂとプラズマスリット２との
間に挟み込み、これにてスパッタ電圧印加線２０をプラ
ズマスリット２に対して電気的に接続している。

【００３３】尚、スパッタ電圧印加線２０はプラズマチ
ャンバ１の側方からプラズマスリット２側へ導入される
ため、プラズマチャンバ１および絶縁リング７における
スパッタ電圧印加線２０の導入部位には、それぞれ切り
欠き部１ａ・７ａが形成されている。特に、上記プラズ
マチャンバ１とスパッタ電圧印加線２０とは電気的に絶
縁する必要があるため、プラズマチャンバ１の切り欠き
部１ａは、上記プラズマチャンバ１とスパッタ電圧印加
線２０との間に絶縁破壊が起きないだけの間隔が形成さ
れるように設計する。

【００３４】上記プラズマスリット２のチャンバ外側の
外周縁部には、絶縁リング７のチャンバ外側の内周縁部
の突出部７ｂと係合する係合溝２ｃが形成されている。
また、上記絶縁リング７のチャンバ外側の外周縁部に
は、プラズマチャンバカバー１３の一端部と係合する係
合溝７ｃが形成されている。

【００３５】上記プラズマチャンバカバー１３は、図２
に示すように、プラズマチャンバ１の径よりも大きな径
を有する円筒状に形成されており、プラズマチャンバ１
の側面の略全体を覆う部材である。このプラズマチャン
バカバー１３は、プラズマスリット２をプラズマチャン
バ１の本体に固定するための付勢力を伝達する機能を有
すると共に、プラズマチャンバ１の熱がイオン源チャン
バ１５側へ輻射によって伝達されるのを抑制し、プラズ
マチャンバ１の温度を高温に保持する保温機能をも有す
る。

【００３６】上記プラズマチャンバカバー１３のビーム
引出側の端部には、上述のように絶縁リング７の係合溝
７ｃと係合するような径の開口部が形成されている。ま
た、その他端には、フック部材１２ａ…のフック部を引
っ掛けるための複数の引掛孔１３ａ…が形成されてい
る。上記のフック部材１２ａ…は、バネ部材１２ｂ…に
よってビーム引き出し方向とは反対方向（図２中のＡ方
向）に付勢されるようになっている。

【００３７】したがって、プラズマチャンバカバー１３
の各引掛孔１３ａ…にフック部材１２ａ…を引っ掛ける
ことにより、プラズマチャンバカバー１３はＡ方向に付
勢され、これにより絶縁リング７もＡ方向に付勢され
る。図１に示すように、上記絶縁リング７の突出部７ｂ
はプラズマスリット２の係合溝２ｃと係合しているの
で、プラズマスリット２も絶縁リング７と一緒にＡ方
向、即ちＢＮシールド５ｂの方へ押し付けられる。尚、
上記ＢＮシールド５ｂは、ＢＮライナ５ａの端縁部に当
接して位置固定されている。上記のように、プラズマス
リット２およびその周辺の部材は、プラズマチャンバ１
にプラズマチャンバカバー１３が被せられることによ
り、上記のバネ部材１２ｂの付勢力によってチャンバ本
体へ確実に固定される。

【００３８】また、図２に示すように、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がそれぞれ形成された引
出電極８および接地電極９からなる。上記接地電極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側に設けられた引出電極８は、接地電極９よりも負
電位におかれる。上記引出電極系１０がプラズマチャン
バ１側よりも負電位になるような高電圧が図示しない電
源より印加されると、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、引出電極
８を接地電極９よりも負電位にすることにより、引出電
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。

【００３９】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と共にイオ
ン源チャンバ１５に収納されており、このイオン源チャ
ンバ１５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。尚、上記イオン源チャンバ
１５には、プラズマチャンバ１を収納した高電位側と、
低電位側とを電気的に隔離するために絶縁ガイシ１８が
設けられている。

【００４０】また、上記イオン源チャンバ１５には、そ
の外部に設けられたスパッタ電源１１と、その内部のス
パッタ電圧印加線２０とを接続するためのフィードスル
ー部材２１が設けられている。このフィードスルー部材
２１は、誘電体２１ａとＬ字状の配線部材２１ｂとから
なる。イオン源チャンバ１５の内部では、スパッタ電圧
印加線２０とフィードスルー部材２１とが、ジョイント
部材２２を介して接続される。

【００４１】また、イオン源チャンバ１５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１７が配設
されており、このソースマグネット１７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。

【００４２】上記の構成において、イオン源の動作につ
いて説明する。

【００４３】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、ソースマグネット１７に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し、マグネ
トロンより出力されて導波管６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内へ導入し、プラズマチャンバ１内
にガス状のイオン源物質を導入する。これにより、ＥＣ
Ｒ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。プラズマの点灯後は、プラズマチャン
バ１内に導入されたマイクロ波がプラズマに吸収され、
プラズマが維持される。その後、電界によってプラズマ
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。

【００４４】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５ａなどがエ
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。

【００４５】スパッタ電源１１の投入により、プラズマ
スリット２はプラズマチャンバ１よりも負電位になり、
プラズマ中のイオンがプラズマスリット２に積極的に衝
突する。これにより、プラズマスリット２に堆積した付
着物が取り除かれる。このプラズマスパッタによる自動
クリーニングにより、プラズマスリット２のイオン引出
孔２ａは目詰まりすることなく常に一定の形状を維持す
る。これにより、長時間、安定したビームの引き出しが
可能となる。

【００４６】また、本実施形態のイオン源では、プラズ
マスリット２の引出電極系１０との対向面に螺子などの
突起物が存在せず、また、スパッタ電圧印加線２０もプ
ラズマスリット２の内側に配されていることから、プラ
ズマチャンバ１と引出電極系１０との間の放電が従来よ
りも起こり難い構造になっている。このことからも、従
来よりも安定したビームの引き出しが可能であり、ま
た、プラズマスリット２と引出電極系１０との間の距離
や引出電圧に対する制限も、従来よりも大幅に緩和され
る。

【００４７】次に、イオン源の組み立て時、あるいはイ
オン源のメンテナンス時などに行われる、プラズマスリ
ット２のプラズマチャンバ１本体への取り付け或いは取
り外し作業について説明する。

【００４８】先ず、プラズマスリット２をプラズマチャ
ンバ１の本体から取り外す場合、図２に示すフック部材
１２ａとプラズマチャンバカバー１３との係合状態を解
除し、プラズマチャンバカバー１３をプラズマチャンバ
１から取り外す。これによりプラズマスリット２および
その周辺の部材を固定していた付勢力がなくなり、プラ
ズマスリット２および絶縁リング７をプラズマチャンバ
１本体より簡単に取り外すことができる。この場合、ス
パッタ電圧印加線２０はプラズマスリット２とＢＮシー
ルド５ｂとの間に挟持していただけなので、プラズマス
リット２を取り外すことによりスパッタ電圧印加線２０
の固定状態も同時に解除される。したがって、スパッタ
電圧印加線２０の取り外しのための工具類は何ら必要な
く、スパッタ電圧印加線２０の端部をジョイント部材２
２から引き抜けば、スパッタ電圧印加線２０を容易に取
り外すことができる（プラズマスリット２を取り外した
ときに同時にスパッタ電圧印加線２０をジョイント部材
２２から引き抜いてもよい）。そして、その後、ＢＮシ
ールド５ｂをプラズマチャンバ１本体から取り外せば、
プラズマチャンバ１のビーム引き出し側を開口すること
ができる。

【００４９】次に、プラズマスリット２をプラズマチャ
ンバ１の本体へ取り付ける場合を説明する。図４に示す
スパッタ電圧印加線２０の円弧状の端部を、図３に示す
プラズマスリット２の内側に形成された円状のガイド溝
２ｂに嵌合してプラズマスリット２に密着させる。上記
ガイド溝２ｂとスパッタ電圧印加線２０の円弧状の端部
の直径とは略同じ寸法に加工されているので、両者の嵌
合によって略密着状態が確保できる。

【００５０】その後、図１に示すように、プラズマスリ
ット２の外周部と絶縁リング７の内周部とを嵌合して一
体化する。

【００５１】その後、ＢＮシールド５ｂをＢＮライナ５
ａの端部に当接するように配し、その上から上記のプラ
ズマスリット２を、プラズマチャンバ１本体に対する位
置決めを満足させながら配する。このとき同時に、スパ
ッタ電圧印加線２０の先端をジョイント部材２２に差し
込んで接続する。

【００５２】その後、プラズマチャンバカバー１３をプ
ラズマチャンバ１に被せ、フック部材１２ａにて固定す
る。これにより、スパッタ電圧印加線２０は、プラズマ
スリット２とＢＮシールド５ｂとの間の挟持によってプ
ラズマスリット２に電気的に接続され、取り付け作業が
完了する。

【００５３】以上のように、工具類は一切使用せずに、
簡単に短時間でプラズマスリット２の着脱作業を行うこ
とができる。

【００５４】また、スパッタ電圧を供給するための配線
構造も簡単であり、プラズマチャンバ１と引出電極系１
０との間の放電が発生し難く、且つ、プラズマスリット
２の着脱が簡単なイオン源を安価に実現することができ
る。

【００５５】さらに、従来のようにプラズマスリット２
に対する螺子止めが行われていないので、タップの破損
や電子のバックストリームなどによる螺子止め部の溶融
といった不都合もない。したがって、従来よりもプラズ
マスリット２およびスパッタ電圧印加線２０の延命化が
図れる。

【００５６】尚、上記の実施形態では、プラズマスリッ
ト２にＯリング溝のような円状のガイド溝を形成した
が、ガイド溝の形状に特別な限定は要しない。また、プ
ラズマチャンバ１の内部を被う誘電体としてＢＮ（ＢＮ
ライナ５ａおよびＢＮシールド５ｂ）を用いているが、
勿論、他の材質の誘電体を用いることもできる。また、
上記では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、そ
の他のイオン源にも適用できる。上記の実施形態は、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、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。

【００５７】

【発明の効果】本発明のイオン源は、以上のように、イ
オン引出部のチャンバ内側面に、スパッタ電圧印加線の
一端部が嵌合されるガイド溝が形成されており、上記ス
パッタ電圧印加線は、上記イオン引出部のガイド溝に嵌
合された状態で、上記イオン引出部のチャンバ内側面を
被っている誘電体と上記イオン引出部との間に挟持され
ている構成である。

【００５８】それゆえ、イオン引出部における引出電極
系との対向面に螺子などの突起物が存在せず、また、ス
パッタ電圧印加線もイオン引出部の内側に配されている
ことから、プラズマチャンバと引出電極系との間の放電
が従来よりも起こり難く、イオン引出部と引出電極系と
の間の距離や引出電圧に対する制限が、従来よりも緩和
される。また、スパッタ電圧印加線の固定が、イオン引
出部と上記誘電体との間の挟持によってなされているの
で、従来のように螺子止めのための工具類を使用せずに
配線が可能であり、イオン引出部の着脱が容易である。
さらに、従来のようにイオン引出部に対する螺子止めが
行われていないので、タップの破損や電子のバックスト
リームなどによる螺子止め部の溶融といった不都合もな
く、イオン引出部やスパッタ電圧印加線の延命化が図れ
るなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ＥＣＲ
イオン源のプラズマスリット周辺の構成を示す概略の横
断面図である。

【図２】上記ＥＣＲイオン源の全体構成を示す概略の横
断面図である。

【図３】図１のプラズマスリットをプラズマチャンバの
内側から見た場合の概略の平面図である。

【図４】図１のスパッタ電圧印加線におけるプラズマス
リットと接続される側の端部を示す概略の平面図であ
る。

【図５】従来のＥＣＲイオン源の概略の横断面図であ
る。

【図６】上記従来のＥＣＲイオン源のプラズマスリット
周辺の構成を示す概略の横断面図である。

【図７】上記従来のＥＣＲイオン源のプラズマスリット
周辺を、プラズマチャンバの外側から見た場合の概略の
平面図である。

【符号の説明】 １ プラズマチャンバ １ａ 切り欠き部 ２ プラズマスリット（イオン引出部） ２ａ イオン引出孔 ２ｂ ガイド溝 ２ｃ 係合溝 ３ マイクロ波導入ロッド ４ ウインドウ ５ａ ＢＮライナ（誘電体） ５ｂ ＢＮシールド（誘電体） ７ 絶縁リング（絶縁部材） ７ａ 切り欠き部 ８ 引出電極 １０ 引出電極系 １１ スパッタ電源 １２ａ フック部材 １２ｂ バネ部材 １３ プラズマチャンバカバー １５ イオン源チャンバ ２０ スパッタ電圧印加線 ２１ フィードスルー部材 ２２ ジョイント部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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、内部でプラズマが生成されるプラズ
   マチャンバと、イオン引出部と対向して配されてプラズ
   マ中のイオンを外部へ引き出すための引出電極系とを備
   え、 上記プラズマチャンバの内壁面が誘電体で被われると共
   に、導電性の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電位差を
   生じさせるためのスパッタ電源と、一端が上記イオン引
   出部と接続されて上記スパッタ電源の印加電圧をイオン
   引出部へ供給するためのスパッタ電圧印加線とを備えて
   いるイオン源において、 上記イオン引出部のチャンバ内側面に、上記スパッタ電
   圧印加線の一端部が嵌合されるガイド溝が形成されてお
   り、 上記スパッタ電圧印加線は、上記イオン引出部のガイド
   溝に嵌合された状態で、上記イオン引出部のチャンバ内
   側面を被っている誘電体と上記イオン引出部との間に挟
   持されていることを特徴とするイオン源。