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JPH0740469B2 - Ion source device and operating method thereof - Google Patents
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JPH0740469B2 - Ion source device and operating method thereof - Google Patents

Ion source device and operating method thereof

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Publication number
JPH0740469B2
JPH0740469B2 JP60129847A JP12984785A JPH0740469B2 JP H0740469 B2 JPH0740469 B2 JP H0740469B2 JP 60129847 A JP60129847 A JP 60129847A JP 12984785 A JP12984785 A JP 12984785A JP H0740469 B2 JPH0740469 B2 JP H0740469B2
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JP
Japan
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plasma
ion source
source device
cathode
discharge
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忠 佐藤
康則 大野
巴 黒沢
信也 関本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオン源装置、及びその運転方法に係り、特
に、化学反応とスパッタを利用して被加工物表面を微細
加工する反応性イオンビームエッチング装置に好適なイ
オン源装置、及びその運転方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion source device and an operating method thereof, and particularly to a reactive ion beam for finely processing a surface of a workpiece by utilizing chemical reaction and sputtering. The present invention relates to an ion source device suitable for an etching device and an operating method thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般にイオン源装置、特に大出力のイオン源装置は、低
圧放電室内でグロー放電,アーク放電,高周波放電など
の種々の放電を起こさせ、この放電によって放電室内の
ガスをプラズマ化させ、このプラズマからイオンを取り
出すように構成されている。
In general, an ion source device, particularly a high-power ion source device, causes various discharges such as glow discharge, arc discharge, and high frequency discharge in a low-pressure discharge chamber, and the discharge causes the gas in the discharge chamber to become plasma. It is configured to extract ions.

ところで、このようなイオン源装置にあって、空間的に
均一性の高いプラズマを生成するために放電室内にカス
プ磁場を形成するようにしたものが、例えば特開昭56−
79900号公報,特開昭57−185653号公報等に開示されて
いる。
By the way, in such an ion source device, a device in which a cusp magnetic field is formed in the discharge chamber in order to generate plasma having high spatial uniformity is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 79900, Japanese Patent Laid-Open No. 57-185653, and the like.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、上記したカスプ磁場を利用したイオン源
装置で化合物ガス(弗素、あるいは塩素化合物等)を電
離してプラズマを作ると、化合物ガスのプラズマ重合反
応による析出物、即ち高分子量の絶縁性の生成物がアノ
ードであるプラズマ発生容器の壁面に付着堆積してしま
い放電しなくなるという事実がわかった。つまり、プラ
ズマ発生容器が直流アーク放電の正電極であるアノード
であるため、このアノードに上記生成物が付着すると放
電が不安定になったり、放電しなくなり、これ等はイオ
ン源の基本的な動作に問題となり、化合物ガスに対して
安定な放電を維持できなくなる恐れがある。
However, when a compound gas (fluorine, chlorine compound, etc.) is ionized by the ion source device using the cusp magnetic field described above to generate plasma, a precipitate due to the plasma polymerization reaction of the compound gas, that is, a high molecular weight insulating property is generated. It was found that the substance does not discharge because it adheres to and deposits on the wall surface of the plasma generating container that is the anode. In other words, since the plasma generation container is an anode that is the positive electrode of DC arc discharge, if the above products adhere to this anode, the discharge becomes unstable or does not stop, and these are the basic operations of the ion source. However, there is a risk that stable discharge cannot be maintained for the compound gas.

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、化合物ガスを電離してプラズマを作るもの
であっても、放電が不安定になったり、放電しなくなる
ことはなく、化合物ガスに対して安定な放電が維持でき
るイオン源装置、及び運転を開始した当初であっても安
定な放電を継続できるイオン源装置の運転方法を提供す
るにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is that even if a compound gas is ionized to generate plasma, discharge is not unstable or does not stop. Another object of the present invention is to provide an ion source device capable of maintaining stable discharge with respect to a compound gas, and an operating method of an ion source device capable of continuing stable discharge even at the beginning of operation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明はカソードとアノードの間の放電により化合物ガ
スを電離してプラズマを作るプラズマ室の内周に、該プ
ラズマ室内壁と所定間隙をもってアノード電極を設けた
り、あるいはカソードとの間で放電を生じさせるための
非磁性材を、プラズマ室内壁と所定間隙をもって設けた
イオン源装置、及びイオン源に通電して運転を開始した
当初は、アルゴンガスや水素やガスでプラズマを作り上
記のように設置されているアノードを予熱して高温に
し、その後、化合物ガスに切り換え、該化合物ガスをプ
ラズマ化し、このプラズマからイオンを取り出すイオン
源装置の運転方法としたものである。
The present invention provides an anode electrode with a predetermined gap from the inner wall of the plasma chamber to form plasma by ionizing the compound gas by the discharge between the cathode and the anode, or generates a discharge between the cathode and the cathode. A non-magnetic material for the purpose of providing a non-magnetic material with a certain gap between the inner wall of the plasma and the ion source device, and at the beginning of operation by energizing the ion source, plasma was created with argon gas, hydrogen or gas and installed as described above. The anode is preheated to a high temperature, then switched to a compound gas, the compound gas is turned into plasma, and the ion source device is taken out from the plasma.

〔作用〕[Action]

本発明のイオン源装置とすれば、プラズマ室の内側に、
該プラズマ室内壁と所定間隙をもって設けられたアノー
ド電極、あるいは非磁性材は、プラズマ室内壁とは離れ
ており熱的には冷却されず、アノード電極、あるいは非
磁性材とプラズマ間で加速された電子が流入して加熱さ
れ高温となるので、アノード電極、あるいは非磁性材に
は化合物ガスの放電に伴って生成する絶縁性の高分子物
質が付着するようなことはなく、上記目的が達成され
る。
According to the ion source device of the present invention, inside the plasma chamber,
The anode electrode or the non-magnetic material provided with a predetermined gap from the plasma chamber inner wall is separated from the plasma chamber inner wall and is not thermally cooled, and is accelerated between the anode electrode or the non-magnetic material and the plasma. Since the electrons flow in and are heated to a high temperature, the insulating polymer material generated by the discharge of the compound gas does not adhere to the anode electrode or the non-magnetic material, and the above object is achieved. It

又、本発明のイオン源装置の運転方法とすれば、イオン
源に通電して運転を開始する当初は、アルゴンガスや水
素ガスでプラズマを作りアノード電極を予熱して高温に
し、その後、化合物ガスに切り換えるので、運転を開始
した当初であっても安定な放電が維持できる。
According to the method of operating the ion source device of the present invention, at the beginning of energizing the ion source to start the operation, plasma is generated by argon gas or hydrogen gas to preheat the anode electrode to a high temperature, and then the compound gas is used. Since it is switched to, stable discharge can be maintained even at the beginning of operation.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the drawings.

第1図に本発明のイオン源装置の一実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the ion source device of the present invention.

該図の如く、通常のイオン源装置は、アノードを兼ね、
かつ、その外周に複数の永久磁石7Aを有するほぼ円筒状
のプラズマ発生容器2Aと、このプラズマ発生容器2Aの一
部を形成し、その外周の複数の永久磁石7Bを有すると共
に、CF4、あるいはCF4とArの混合ガス等の化合物ガスを
含む気体を導入するためのガス導入口1を有するプラズ
マ発生容器上蓋2Bと、該プラズマ発生容器上蓋2Bに支持
され、プラズマ発生容器2Aの中心軸上に配置されたヘア
ピン状のタングステンフィラメントを利用したカソード
3と、形成されたプラズマからイオンを引き出し、これ
をイオンビームとして矢印の如く被加工物に照射する多
数の小穴をあけた引き出し電極5,6とから概略構成され
る。上記の複数の永久磁石7A,7Bは、容器の外周に沿っ
て、N極とS極が円筒の中心軸に向くように設けられ、
ラインカスプ磁界を容器の内側に作るようになってい
る。更に、永久磁石7A,7Bの列間には水冷パイプ8が設
置され、永久磁石7A,7Bの温度上昇による性能の劣化を
防止している。そして、本実施例では、プラズマ発生容
器2Aの内周に、プラズマ発生容器2Aの内壁と所定間隙を
保つよう磁性材9を介してアノード電極4を設けてい
る。このアノード電極4は、板厚0.5mmの非磁性ステン
レス鋼製で、長さ150mmの円筒を中心軸に沿った方向で
半割りにした構造となっており、鉄製の磁性材9の一端
に点溶接により取付け支持され、磁性材9の他端が永久
磁石7Aにより吸引されることにより、プラズマ発生容器
2Aの内部に保持固定されている。
As shown in the figure, a normal ion source device also serves as an anode,
And, a substantially cylindrical plasma generation container 2A having a plurality of permanent magnets 7A on the outer periphery thereof, and forming a part of this plasma generation container 2A, and having a plurality of permanent magnets 7B on the outer periphery thereof, CF 4 , or A plasma generation container upper lid 2B having a gas inlet 1 for introducing a gas containing a compound gas such as a mixed gas of CF 4 and Ar, and a plasma generation container 2A supported on the central axis of the plasma generation container 2A. Cathode 3 that uses a hairpin-shaped tungsten filament arranged in the center, and extraction electrodes 5 and 6 with a large number of small holes that extract ions from the formed plasma and irradiate the workpiece as an ion beam as shown by the arrows. It is composed of and. The plurality of permanent magnets 7A, 7B described above are provided along the outer circumference of the container so that the N pole and the S pole face the central axis of the cylinder.
A line cusp magnetic field is created inside the container. Further, a water cooling pipe 8 is installed between the rows of the permanent magnets 7A and 7B to prevent the performance of the permanent magnets 7A and 7B from being deteriorated due to the temperature rise. In the present embodiment, the anode electrode 4 is provided on the inner circumference of the plasma generating container 2A via the magnetic material 9 so as to maintain a predetermined gap with the inner wall of the plasma generating container 2A. The anode electrode 4 is made of non-magnetic stainless steel with a plate thickness of 0.5 mm, and has a structure in which a cylinder with a length of 150 mm is halved in the direction along the central axis. The plasma generation container is attached and supported by welding, and the other end of the magnetic material 9 is attracted by the permanent magnet 7A.
It is held and fixed inside 2A.

このような構成において、ガス導入口1よりCF4、ある
いはCF4とArの混合ガス等の化合物ガスを含む気体を導
入し、タングステンフィラメントから成るカソード3と
アノード電極4に直流電圧を印加し、カソード3の熱電
子により上記ガスを電離することでプラズマを作る。こ
のプラズマから引き出し電極5,6によりイオンビームを
引き出し、被加工物に照射するものである。
In such a configuration, by introducing a gas containing a compound gas such as a mixed gas of CF 4 or CF 4 and Ar, the gas inlet 1, a DC voltage is applied to the cathode 3 and the anode electrode 4 made of tungsten filament, Plasma is generated by ionizing the gas by the thermoelectrons of the cathode 3. An ion beam is extracted from this plasma by the extraction electrodes 5 and 6, and the workpiece is irradiated with the ion beam.

従って、上述した如く、プラズマ発生容器2Aの内側にア
ノード電極4を設ければ、このアノード電極4は、プラ
ズマ発生容器2Aと電気的に接続されているため熱的には
冷却されず、アノード電極4とプラズマの間で加速され
た電子が流入して加熱されるので、プラズマ発生容器2
よりかなり高温で動作する。このため、アノード電極4
には、化合物ガスの放電に伴って生成した絶縁性の高分
子物質が付着するようなことはなく、放電が不安定にな
ったり、あるいは放電しなくなる等イオン源装置の基本
的な動作上の問題がなくなり、化合物ガスに対しても安
定な放電が維持できる。また、アノード電極4は磁気を
利用して固定しているため、アノード電極4自身の交
換、清掃等の保守作業が容易であると共に、アノード電
極4を支持する磁性材9の一部を絶縁すると、プラズマ
発生容器2Aと別の電位をアノード電極4に与えることが
でき、電子、又はイオンの閉じ込めを改良できる効果が
ある。
Therefore, as described above, if the anode electrode 4 is provided inside the plasma generation container 2A, the anode electrode 4 is not electrically cooled because it is electrically connected to the plasma generation container 2A, and the anode electrode 4 is not cooled. 4 and the plasma are accelerated and flow in, so that the plasma is heated.
Works at much higher temperatures. Therefore, the anode electrode 4
Does not adhere to the insulating polymer substance generated by the discharge of the compound gas, and the discharge becomes unstable or does not stop. There is no problem, and stable discharge can be maintained even for compound gas. Further, since the anode electrode 4 is fixed by utilizing magnetism, maintenance work such as replacement and cleaning of the anode electrode 4 itself is easy, and when a part of the magnetic material 9 supporting the anode electrode 4 is insulated. A potential different from that of the plasma generation container 2A can be applied to the anode electrode 4, and there is an effect that confinement of electrons or ions can be improved.

更に、イオン源に通電して運転を開始した当初は、アノ
ード電極4は室温であるため、プラズマにより作られた
絶縁性の高分子生成物が付着し放電が不安定になる恐れ
があるが、運転を開始した当初は、ArガスやH2ガスでプ
ラズマを作りアノード電極4を予熱して高温にし、その
後、CF4等の化合物ガスに切り換えれば安定な放電が継
続できる。尚、アノード電極4に熱電対等の温度センサ
を設ければ、アノード電極4の温度を知ることができ
る。本実施例では、この温度センサで、アノード電極4
が150℃〜200℃以上になった時に、安定した放電ができ
ることを確認した。更に、アノード電極4を高温に保つ
ことにより、絶縁性高分子生成物の堆積を防止できる
が、カーボン等の低分子の固体は堆積してしまうので、
アノード電極4の交換、清掃等の保守作業は頻繁に行う
必要がある。この時には、水素プラズマを利用すると、
この水素イオンの還元作用によりアノード電極4に堆積
した弗素や塩素等の高分子が分解されるので、カーボン
中に含まれている弗素等を揮発分として真空ポンプで系
外に排出することにより、安定な放電を回復すると同時
に、アノード電極4の交換,清掃等の保守作業が繁雑で
なくなる効果がある。
Furthermore, since the anode electrode 4 is at room temperature at the beginning when the ion source is energized to start the operation, there is a possibility that an insulating polymer product produced by plasma may be attached and the discharge may become unstable. At the beginning of the operation, plasma is generated by Ar gas or H 2 gas to preheat the anode electrode 4 to a high temperature, and then stable discharge can be continued by switching to compound gas such as CF 4 . If the anode electrode 4 is provided with a temperature sensor such as a thermocouple, the temperature of the anode electrode 4 can be known. In this embodiment, this temperature sensor is used for the anode electrode 4
It was confirmed that stable discharge was possible when the temperature was above 150 ℃ -200 ℃. Further, by keeping the anode electrode 4 at a high temperature, it is possible to prevent the deposition of the insulating polymer product, but since low molecular weight solids such as carbon are deposited,
It is necessary to frequently perform maintenance work such as replacement and cleaning of the anode electrode 4. At this time, if hydrogen plasma is used,
Polymers such as fluorine and chlorine deposited on the anode electrode 4 are decomposed by the reducing action of the hydrogen ions, so that fluorine or the like contained in carbon is discharged as a volatile component out of the system by a vacuum pump. At the same time that stable discharge is restored, maintenance work such as replacement and cleaning of the anode electrode 4 becomes less complicated.

次に、第2図、及び第3図にそれぞれ本発明の他の実施
例を示す。
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show other embodiments of the present invention.

第2図に示す実施例は、上述したカソードとしてのタン
グステンフィラメントの代わりに、高周波プラズマやマ
イクロ波プラズマ等の無電極放電によるプラズマから引
き出した電子,ホローカソード等を利用したものであ
る。
In the embodiment shown in FIG. 2, instead of the above-mentioned tungsten filament as the cathode, electrons, hollow cathode, etc. extracted from plasma by electrodeless discharge such as high-frequency plasma or microwave plasma are used.

このため、第2図に示す例では、永久磁石7Bを有するプ
ラズマ発生容器上蓋2Bに、ガス導入口10bを有すると共
に、周囲にRFコイル11を備えているガラス筒10aを、電
子引き出し電極12,絶縁スペーサ13を介して設けて、電
子の発生源としてる。他の構成は第1図に示した実施例
と同一である。
Therefore, in the example shown in FIG. 2, the plasma generation container upper lid 2B having the permanent magnet 7B is provided with the gas introduction port 10b and the glass tube 10a having the RF coil 11 around the electron extraction electrode 12, It is provided via the insulating spacer 13 and serves as a source of electrons. The other structure is the same as that of the embodiment shown in FIG.

このような構成とすることにより、安定した放電を維持
できると共に、フィラメントがないので、フィラメント
交換の保守作業を省略できる効果もある。
With such a configuration, stable discharge can be maintained, and since there is no filament, maintenance work for filament replacement can be omitted.

次に、第3図に示す実施例は、第1図に示した構成のイ
オン源装置における引き出し電極5,6の位置に、被加工
物15を置き、この被加工物15をプラズマに直接さらすこ
とによりエッチングを可能としたもので、第1図と同様
な効果が得られることは勿論、イオンビーム衝撃による
被加工物の損傷を小さくできる効果もある。
Next, in the embodiment shown in FIG. 3, the work piece 15 is placed at the positions of the extraction electrodes 5 and 6 in the ion source device having the construction shown in FIG. 1, and the work piece 15 is directly exposed to plasma. As a result, etching can be performed, and the same effects as those in FIG. 1 can be obtained, and of course, the damage to the work piece due to the ion beam impact can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した本発明のイオン源装置、及びその運転方法
によれば、外周に複数の永久磁石を有するプラズマ発生
容器の内周にアノード電極、あるいはカソードとの間で
放電を生じさせる非磁性材を、プラズマ発生容器内壁と
所定間隙をもって設けたものであるから、アノード電
極、あるいは非磁性材を高温に保つことができるため、
このアノード電極、あるいは非磁性材に絶縁性の高分子
生成物が付着することはなく、放電の不安定化を防止で
き、化合物ガスに対しても安定な放電を維持することが
てきる。又、運転を開始した当初は、ArとガスやH2ガス
でプラスマを作りアノードを予熱して高温にし、その後
化合物ガスに切り換えて所定の運転を行うので、運転を
開始した当初であっても安定な運転が維持できる。従っ
て、此種イオン源装置には非常に有効である。
According to the ion source device of the present invention and the method of operating the same described above, a non-magnetic material that causes discharge between the anode electrode or the cathode is provided on the inner circumference of the plasma generation container having a plurality of permanent magnets on the outer circumference. Since it is provided with a predetermined gap with the inner wall of the plasma generation container, the anode electrode or the non-magnetic material can be kept at a high temperature.
The insulating polymer product does not adhere to the anode electrode or the non-magnetic material, destabilization of discharge can be prevented, and stable discharge can be maintained even for compound gas. In addition, at the beginning of the operation, a plasma is created with Ar and gas or H 2 gas to preheat the anode to a high temperature, and then a predetermined operation is performed by switching to the compound gas. Stable operation can be maintained. Therefore, it is very effective for this type of ion source device.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のイオン源装置の一実施例を示す断面
図、第2図、及び第3図はそれぞれ本発明の他の実施例
を示す断面図である。 1,10b……ガス導入口、2A……プラズマ発生容器、2B…
…プラズマ発生容器上蓋、3……カソード、4……アノ
ード電極、5,6……引き出し電極、7A,7B……永久磁石、
8……水冷パイプ、9……磁性材、10a……ガラス筒、1
1……RFコイル、12……電子引き出し電極、13……絶縁
スペーサ、15……被加工物。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the ion source device of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are sectional views showing other embodiments of the present invention. 1,10b …… Gas inlet, 2A …… Plasma generator, 2B…
… Plasma generator container top cover, 3… Cathode, 4… Anode electrode, 5,6… Extraction electrode, 7A, 7B… Permanent magnet,
8: Water cooling pipe, 9: Magnetic material, 10a: Glass tube, 1
1 ... RF coil, 12 ... Electron extraction electrode, 13 ... Insulating spacer, 15 ... Workpiece.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関本 信也 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 特開 昭57−90900(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinya Sekimoto 1-1-1 Kokubun-cho, Hitachi City, Ibaraki Inside the Kokubun Plant of Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-57-90900 (JP, A)

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外周に複数の永久磁石を有するプラズマ室
内でカソードとアノード間の放電により化合物ガスを電
離してプラズマを作るイオン源装置において、前記プラ
ズマ室の内周に、該プラズマ室内壁と所定間隙をもって
支持されるアノード電極を設けたことを特徴とするイオ
ン源装置。
1. An ion source device for ionizing a compound gas to generate a plasma by discharging between a cathode and an anode in a plasma chamber having a plurality of permanent magnets on the outer periphery thereof, wherein an inner wall of the plasma chamber is formed on the inner periphery of the plasma chamber. An ion source device comprising an anode electrode supported with a predetermined gap.
【請求項2】前記アノード電極は、磁性材を介して前記
プラズマ室の内周に固定されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のイオン源装置。
2. The ion source device according to claim 1, wherein the anode electrode is fixed to the inner circumference of the plasma chamber via a magnetic material.
【請求項3】前記磁性材の一部が絶縁されていることを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載のイオン源装置。
3. The ion source device according to claim 2, wherein a part of the magnetic material is insulated.
【請求項4】前記磁性材は、前記永久磁石により吸引さ
れてプラズマ室内に保持されていることを特徴とする特
許請求の範囲第2項、又は第3項記載のイオン源装置。
4. The ion source device according to claim 2 or 3, wherein the magnetic material is attracted by the permanent magnet and held in the plasma chamber.
【請求項5】前記カソードは、プラズマ室内に設けられ
たフィラメントから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のイオン源装置。
5. The ion source device according to claim 1, wherein the cathode comprises a filament provided in a plasma chamber.
【請求項6】前記カソードとして高周波プラズマ源、又
はマイクロ波プラズマ源等の高周波無電極放電によるプ
ラズマを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のイオン源装置。
6. The ion source device according to claim 1, wherein a plasma generated by a high frequency electrodeless discharge such as a high frequency plasma source or a microwave plasma source is used as the cathode.
【請求項7】前記カソードとアノード間の放電により化
合物ガスを電離して作られたプラズマからイオンビーム
を引き出すための複数の引き出し電極を有し、該引き出
し電極により引き出されたイオンビームを被加工物に照
射することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイ
オン源装置。
7. A plurality of extraction electrodes for extracting an ion beam from plasma produced by ionizing a compound gas by discharge between the cathode and the anode, and processing the ion beam extracted by the extraction electrodes. The ion source device according to claim 1, which irradiates an object.
【請求項8】前記カソードとアノード間の放電により化
合物ガスを電離して作られたプラズマを被加工物に照射
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオ
ン源装置。
8. The ion source device according to claim 1, wherein the workpiece is irradiated with plasma generated by ionizing a compound gas by discharge between the cathode and the anode.
【請求項9】外周に複数の永久磁石を有するプラズマ室
でカソードとアノード間の放電により化合物ガスを電離
してプラズマを作るイオン源装置において、前記カソー
ドとして無電局放電のプラズマを用いると共に、前記ア
ノードとしての電極を前記プラズマ室の内周に、該プラ
ズマ室内壁と所定間隙をもって設けたことを特徴とする
イオン源装置。
9. An ion source device for producing a plasma by ionizing a compound gas by a discharge between a cathode and an anode in a plasma chamber having a plurality of permanent magnets on the outer circumference, and using a plasma of a non-stationary discharge as the cathode, An ion source device, wherein an electrode as an anode is provided on the inner circumference of the plasma chamber with a predetermined gap from the inner wall of the plasma chamber.
【請求項10】外周に複数の永久磁石を有するプラズマ
室でカソードとアノード間の放電により化合物ガスを電
離してプラズマを作るイオン源装置において、前記プラ
ズマ室の内周に前記カソードとの間で放電を生じさせる
ための非磁性材を、プラズマ室内壁と所定間隙をもって
設けたことを特徴とするイオン源装置。
10. An ion source device for producing a plasma by ionizing a compound gas by a discharge between a cathode and an anode in a plasma chamber having a plurality of permanent magnets on the outer circumference, and an ion source device on the inner circumference of the plasma chamber between the cathode and the cathode. An ion source device characterized in that a non-magnetic material for causing an electric discharge is provided with a predetermined gap from an inner wall of a plasma chamber.
【請求項11】プラズマ室内でカソードとアノード間に
放電を起させ、この放電によってプラズマ室内の化合物
ガスをプラズマ化し、このプラズマからイオンを取り出
すイオン源装置の運転方法において、イオン源に通電し
て運転を開始した当初は、アルゴンガスや水素ガスでプ
ラズマを作り、このプラズマで、プラズマ室の内周に所
定間隙をもって支持されるアノードを予熱して高温に
し、その後、前記化合物ガスに切り換えて所定の運転を
行うことを特徴とするイオン源装置の運転方法。
11. A method for operating an ion source apparatus, wherein a discharge is generated between a cathode and an anode in a plasma chamber, the compound gas in the plasma chamber is turned into plasma by this discharge, and ions are taken out from the plasma. At the beginning of the operation, a plasma is created with argon gas or hydrogen gas, and the plasma is used to preheat the anode supported by a predetermined gap in the inner periphery of the plasma chamber to a high temperature. The method of operating an ion source device, comprising:
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