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JP2013041703A - Line plasma generator - Google Patents

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JP2013041703A
JP2013041703A JP2011176559A JP2011176559A JP2013041703A JP 2013041703 A JP2013041703 A JP 2013041703A JP 2011176559 A JP2011176559 A JP 2011176559A JP 2011176559 A JP2011176559 A JP 2011176559A JP 2013041703 A JP2013041703 A JP 2013041703A
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JP
Japan
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waveguide
plasma generator
longitudinal direction
plasma
magnet
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Withdrawn
Application number
JP2011176559A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirohiko Murata
裕彦 村田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly practical line plasma generator suitable for use in a wide beam source.SOLUTION: A line plasma generator 10 comprises a waveguide 14 which propagates microwaves in the longitudinal direction, and a magnet 16 disposed in the longitudinal direction and generating a magnetic field intersecting the longitudinal direction and confining the plasma in the waveguide 14. The waveguide 14 includes a ridge 26 projecting inward from the sidewall 24 and extending in the longitudinal direction, and the ridge 26 may form, in the outer surface of the sidewall 24, a recess 28 extending in the longitudinal direction. The magnet 16 may be disposed in the recess 28.

Description

本発明は、ラインプラズマ発生装置に関する。   The present invention relates to a line plasma generator.

マイクロ波を誘導する導波管に対して、プラズマ発生用の放電管をその全部または一部が導波管内へ入り込む状態に装着し、放電管の長手軸方向に沿って長いライン状のプラズマを発生させるラインプラズマ発生装置が知られている。長尺のライン状プラズマは、半導体プロセスにおけるエッチングやクリーニング処理、有機フイルムのCVD処理、親水性加工、あるいは食品等の殺菌処理などのプラズマ処理に使用される。   A discharge tube for plasma generation is attached to a waveguide for inducing microwaves so that all or part of the discharge tube enters the waveguide, and a long line-shaped plasma is generated along the longitudinal axis of the discharge tube. A line plasma generator for generating is known. The long line-shaped plasma is used for plasma processing such as etching and cleaning processing in semiconductor processes, CVD processing of organic films, hydrophilic processing, or sterilization processing of foods and the like.

特開2006−269151号公報JP 2006-269151 A

ラインプラズマ発生装置の更なる用途の1つに、幅広ビーム(例えばイオンビームまたは電子ビーム)を出力するビーム源がある。幅広ビームを得るためのある試みにおいては、アーク放電のために複数本のフィラメントが真空容器に並べて配置される。しかし、フィラメントが短時間で消耗されうるため、必ずしも実用上好ましくない。他のある試みにおいては高周波電力を放射するためのアンテナが真空容器に挿入されているが、プラズマのスパッタリングによってアンテナが短時間で損傷され得る。こうした試みにおいてはフィラメントやアンテナから金属不純物がプラズマに放出され得るという問題もある。   One further application of the line plasma generator is a beam source that outputs a wide beam (eg, an ion beam or an electron beam). In one attempt to obtain a wide beam, multiple filaments are placed side by side in a vacuum vessel for arc discharge. However, since the filament can be consumed in a short time, it is not always practically preferable. In some other attempts, an antenna for radiating high frequency power is inserted into the vacuum vessel, but the antenna can be damaged in a short time by sputtering of the plasma. In such attempts, there is also a problem that metal impurities can be released into the plasma from the filament or antenna.

本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、プラズマ生成のための短時間で消耗する消耗部品を要しないという点で実用性に優れ、例えば幅広ビーム源への使用に好適なラインプラズマ発生装置を提供することにある。   One exemplary object of one aspect of the present invention is the generation of a line plasma suitable for use in a wide beam source, for example, because it does not require consumable parts that are consumed in a short time for plasma generation. To provide an apparatus.

本発明のある態様は、ラインプラズマ発生装置である。この装置は、長手方向にマイクロ波を伝搬するための導波管と、前記長手方向に沿って配設され、前記導波管にプラズマを閉じ込めるための前記長手方向に交差する磁場を発生させるための磁石と、を備える。   One embodiment of the present invention is a line plasma generator. The apparatus generates a waveguide for propagating microwaves in the longitudinal direction and a magnetic field disposed along the longitudinal direction and intersecting the longitudinal direction for confining plasma in the waveguide. And a magnet.

なお、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   In addition, what replaced the component and expression of this invention between methods, apparatuses, systems, etc. is also effective as an aspect of this invention.

本発明によれば、実用性に優れるラインプラズマ発生装置が提供される。   According to the present invention, a line plasma generator excellent in practicality is provided.

本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically a line plasma generator concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the line plasma generator which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置のプラズマ生成部における磁場強度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of magnetic field strength distribution in the plasma production part of the line plasma generator which concerns on one Embodiment of this invention. 一変形例に係るラインプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the line plasma generator which concerns on one modification. 一変形例に係るラインプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the line plasma generator which concerns on one modification. 一変形例に係るラインプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the line plasma generator which concerns on one modification.

図1は、本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10を模式的に示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10の断面図である。図2は、ラインプラズマ発生装置10の長手方向Lに垂直な断面を示す。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a line plasma generator 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the line plasma generator 10 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction L of the line plasma generator 10.

本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10の1つの用途は、幅広ビーム源である。幅広ビームは例えば、プラズマから取り出された荷電粒子のビームである。荷電粒子ビームは、イオンビームであってもよいし、電子ビームであってもよい。幅広ビームは、プラズマから放射された光または電磁波のビームであってもよい。   One application of the line plasma generator 10 according to one embodiment of the present invention is a wide beam source. The wide beam is, for example, a charged particle beam extracted from plasma. The charged particle beam may be an ion beam or an electron beam. The wide beam may be a light or electromagnetic beam emitted from plasma.

よって、ラインプラズマ発生装置10は、イオン注入装置のためのイオン源であってもよい。その場合、ラインプラズマ発生装置10は例えば、共鳴磁場よりも高い磁場が印加されたプラズマ生成部12にマイクロ波電力を入力して高密度プラズマを生成し、そのプラズマからイオンを引き出すように構成される。ライン状のプラズマから長手方向Lに延びる幅広のイオンビームが生成されるため、ラインプラズマ発生装置10は大型の基板にイオン注入処理をするためのイオン注入装置のイオン源に好適である。そうした大型基板には例えば、フラットパネルディスプレイ用の基板、太陽電池用の基板がある。幅広のイオンビームは、リボンビームと呼ばれることもある。   Therefore, the line plasma generator 10 may be an ion source for an ion implanter. In that case, the line plasma generator 10 is configured to generate a high-density plasma by inputting microwave power to the plasma generator 12 to which a magnetic field higher than the resonant magnetic field is applied, and to extract ions from the plasma. The Since a wide ion beam extending in the longitudinal direction L is generated from the line-shaped plasma, the line plasma generation apparatus 10 is suitable for an ion source of an ion implantation apparatus for performing ion implantation processing on a large substrate. Such large substrates include, for example, substrates for flat panel displays and substrates for solar cells. A wide ion beam is sometimes called a ribbon beam.

また、ラインプラズマ発生装置10は、電子源であってもよい。その場合、ラインプラズマ発生装置10は例えば、プラズマ生成部12に生成されたプラズマから電子を引き出すように構成される。ライン状のプラズマから当該ライン方向に幅広の電子ビームが生成されるため、ラインプラズマ発生装置10は例えば、幅広のイオンビームを使用するイオン注入装置における基板のチャージアップ抑制のための電子源に好適である。   Further, the line plasma generator 10 may be an electron source. In that case, the line plasma generator 10 is configured to extract electrons from the plasma generated by the plasma generator 12, for example. Since a wide electron beam is generated in the line direction from the line-shaped plasma, the line plasma generator 10 is suitable for an electron source for suppressing charge-up of a substrate in an ion implantation apparatus using a wide ion beam, for example. It is.

本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10は、マイクロ波と磁場との相互作用によって原料ガスのプラズマをプラズマ生成部12に生成するよう構成されている。ラインプラズマ発生装置10は、長手方向Lにマイクロ波を伝搬するための導波管14と、長手方向Lに沿って配設されている磁石16と、を含む。導波管14は、マイクロ波電力の導入方向に延在するプラズマ生成部12を備える。プラズマ生成部12は、導波管14の内部領域であり、生成されたプラズマを収容するための空間である。ラインプラズマ発生装置10は、そのプラズマ収容空間(即ちプラズマ生成部12)に、磁石16による磁場でプラズマを閉じ込めるよう構成されている。   A line plasma generator 10 according to an embodiment of the present invention is configured to generate a plasma of a raw material gas in a plasma generator 12 by an interaction between a microwave and a magnetic field. The line plasma generator 10 includes a waveguide 14 for propagating microwaves in the longitudinal direction L, and a magnet 16 disposed along the longitudinal direction L. The waveguide 14 includes a plasma generation unit 12 that extends in the direction in which microwave power is introduced. The plasma generation unit 12 is an internal region of the waveguide 14 and is a space for accommodating the generated plasma. The line plasma generator 10 is configured to confine plasma in the plasma accommodating space (that is, the plasma generation unit 12) with a magnetic field by the magnet 16.

なお本願において、導波管14に関する位置関係を述べるために、「縦方向」及び「横方向」ということがある。縦方向は、導波管14の延在する長手方向L、または導波管14の管軸方向を表す。横方向は、導波管14の長手方向Lに交差する方向、通常は直交する方向を表す。   In the present application, in order to describe the positional relationship with respect to the waveguide 14, it may be referred to as “vertical direction” and “lateral direction”. The longitudinal direction represents the longitudinal direction L in which the waveguide 14 extends or the tube axis direction of the waveguide 14. The lateral direction represents a direction that intersects the longitudinal direction L of the waveguide 14, usually a direction that is orthogonal.

また、導波管14に関する相対的な位置を述べるために、幅広ビームを外部に取り出すための引出口18が設けられている導波管14の部位を指すために「上側」または「上方」などと称し、引出口18に対向する導波管14の部位(例えば磁石16の設置部分)を指すために「下側」または「下方」などということがある。しかしこれは説明の便宜のためであって、引出口18と磁石16とが鉛直方向(即ち重力の作用する方向)に沿って配列されなければならないことを意味していない。例えば、導波管14の引出口18と磁石16とが水平方向に向けられた状態でラインプラズマ発生装置10は使用されてもよい。   Also, in order to describe the relative position with respect to the waveguide 14, “upper” or “upper” or the like is used to refer to a portion of the waveguide 14 in which an outlet 18 for taking out a wide beam is provided. And may be referred to as “lower side” or “downward” in order to indicate a portion of the waveguide 14 (for example, a portion where the magnet 16 is installed) facing the outlet 18. However, this is for convenience of explanation, and does not mean that the outlet 18 and the magnet 16 must be arranged along the vertical direction (that is, the direction in which gravity acts). For example, the line plasma generator 10 may be used in a state where the outlet 18 of the waveguide 14 and the magnet 16 are horizontally oriented.

ラインプラズマ発生装置10は使用に際して真空環境に置かれる。例えば、ラインプラズマ発生装置10が搭載される真空処理装置(例えばイオン注入装置)の真空チャンバに、ラインプラズマ発生装置10は収容されている。よって、プラズマ生成部12は、周囲の真空環境に応じた真空度を有する。   The line plasma generator 10 is placed in a vacuum environment when used. For example, the line plasma generator 10 is accommodated in a vacuum chamber of a vacuum processing apparatus (for example, an ion implantation apparatus) on which the line plasma generator 10 is mounted. Therefore, the plasma generation unit 12 has a degree of vacuum corresponding to the surrounding vacuum environment.

ラインプラズマ発生装置10は、マイクロ波Aを導波管14に供給するためのマイクロ波供給系(図示せず)を備える。マイクロ波供給系は、導波管14の真空窓20を通じて管内にマイクロ波電力を入力するよう構成されている。マイクロ波供給系は例えば、マイクロ波電源、当該電源から導波管14にマイクロ波を伝送するための伝送路、マイクロ波電源側への電力反射を低減するための整合部などを含む公知の構成であってもよい。図示の例では、マイクロ波供給系の末端(例えば整合部)から導波管14へのマイクロ波Aの導入方向は導波管14の長手方向Lに一致している。導波管14に入射したマイクロ波Aは導波管14内を縦方向に伝搬する。例えば2.45GHzの周波数のマイクロ波電力が導波管14に供給される。   The line plasma generator 10 includes a microwave supply system (not shown) for supplying the microwave A to the waveguide 14. The microwave supply system is configured to input microwave power into the tube through the vacuum window 20 of the waveguide 14. The microwave supply system includes a known configuration including, for example, a microwave power source, a transmission path for transmitting microwaves from the power source to the waveguide 14, and a matching unit for reducing power reflection toward the microwave power source. It may be. In the illustrated example, the introduction direction of the microwave A from the end of the microwave supply system (for example, the matching portion) to the waveguide 14 coincides with the longitudinal direction L of the waveguide 14. The microwave A incident on the waveguide 14 propagates in the waveguide 14 in the vertical direction. For example, microwave power having a frequency of 2.45 GHz is supplied to the waveguide 14.

ラインプラズマ発生装置10は、プラズマの原料ガスCをプラズマ生成部12に供給するためのガス供給系22を備える。原料ガスCは例えばアルゴンガスである。原料ガスCはイオン注入のための不純物を含有する成分を含んでもよい。図示されるように、ガス供給系22の末端の配管が導波管14に接続されている。この配管は例えば、長手方向Lに延びる導波管14の側壁24に接続されている。配管を通じてプラズマ生成部12に原料ガスCが供給される。ガス供給系22は、ガス源と、ガス源からプラズマ生成部12への原料ガスCの供給流量を制御するガス流量制御器と、を含んでもよい。   The line plasma generator 10 includes a gas supply system 22 for supplying a plasma source gas C to the plasma generator 12. The source gas C is, for example, argon gas. The source gas C may include a component containing impurities for ion implantation. As shown in the figure, a terminal pipe of the gas supply system 22 is connected to the waveguide 14. This pipe is connected to the side wall 24 of the waveguide 14 extending in the longitudinal direction L, for example. The source gas C is supplied to the plasma generator 12 through the pipe. The gas supply system 22 may include a gas source and a gas flow rate controller that controls the supply flow rate of the source gas C from the gas source to the plasma generation unit 12.

導波管14は例えば金属(例えば非磁性金属材料)の中空パイプである。よって導波管14は、長手方向Lに延在する筒形の側壁24を備える。側壁24を以下では導波管側壁24と呼ぶこともある。導波管側壁24は所望の長さを有する。導波管側壁24の長さは、例えば幅広ビームの所望の幅に応じて定められる。導波管側壁24の一端にはマイクロ波供給系からマイクロ波電力を受け入れるための真空窓20が形成されている。真空窓20は例えば誘電体で形成されている。導波管側壁24の他端は閉塞されている。導波管側壁24は、後述するように、長手方向Lに延在する磁石16に隣接している。   The waveguide 14 is a hollow pipe made of metal (for example, nonmagnetic metal material), for example. Therefore, the waveguide 14 includes a cylindrical side wall 24 extending in the longitudinal direction L. In the following, the side wall 24 may be referred to as a waveguide side wall 24. The waveguide sidewall 24 has a desired length. The length of the waveguide side wall 24 is determined according to, for example, a desired width of the wide beam. A vacuum window 20 for receiving microwave power from a microwave supply system is formed at one end of the waveguide side wall 24. The vacuum window 20 is made of a dielectric material, for example. The other end of the waveguide side wall 24 is closed. The waveguide side wall 24 is adjacent to the magnet 16 extending in the longitudinal direction L, as will be described later.

本実施例においては導波管14はリッジ導波管である。導波管14は、矩形断面を有する側壁24から管内に突き出して形成されているリッジ部26を備える。リッジ部26は長手方向Lに導波管14の一端から他端まで延びている。リッジ部26は側壁24の外表面に長手方向Lに延びる凹部28を形成する。よって導波管14は、マイクロ波電力の導入方向から見た断面に凹部28を有する。後述のように、凹部28に磁石16を収容することができる。リッジ部26に対向する導波管側壁24の上面30は平坦に形成されている。   In this embodiment, the waveguide 14 is a ridge waveguide. The waveguide 14 includes a ridge portion 26 formed to protrude from a side wall 24 having a rectangular cross section into the tube. The ridge portion 26 extends in the longitudinal direction L from one end of the waveguide 14 to the other end. The ridge portion 26 forms a recess 28 extending in the longitudinal direction L on the outer surface of the side wall 24. Therefore, the waveguide 14 has the recessed part 28 in the cross section seen from the microwave power introduction direction. As will be described later, the magnet 16 can be accommodated in the recess 28. The upper surface 30 of the waveguide side wall 24 facing the ridge portion 26 is formed flat.

なお、リッジ部26は中実であってもよい。その場合、導波管側壁24に凹部28が形成されずに、導波管側壁24の下側の外表面は例えば平坦に形成されていてもよい。また、導波管側壁24の上面30に、下側のリッジ部26に対向する第2のリッジ部が形成されていてもよい。第2のリッジ部によって上面30の外表面に形成される第2の凹部に、後述の引出電極36が収容されていてもよい。   Note that the ridge portion 26 may be solid. In this case, the recess 28 is not formed in the waveguide side wall 24, and the lower outer surface of the waveguide side wall 24 may be formed flat, for example. In addition, a second ridge portion facing the lower ridge portion 26 may be formed on the upper surface 30 of the waveguide side wall 24. A later-described extraction electrode 36 may be accommodated in a second recess formed on the outer surface of the upper surface 30 by the second ridge portion.

リッジ部26は導波管14の幅方向中央部に形成されている。よって、導波管14内の高さ(即ち対向する一組の側壁間の距離)はリッジ部26において相対的に小さく、リッジ部26の両側(幅方向に外側)において相対的に大きくなっている。リッジ導波管は、リッジ部26がある中央部分でマイクロ波Aによる電界が強くなる。プラズマ生成部12は、リッジ部26と導波管上面30との間に形成されている。そのため、マイクロ波電界の強い領域でプラズマを効率的に生成することができる。   The ridge portion 26 is formed at the center in the width direction of the waveguide 14. Therefore, the height in the waveguide 14 (that is, the distance between a pair of opposing side walls) is relatively small in the ridge portion 26 and relatively large on both sides (outside in the width direction) of the ridge portion 26. Yes. In the ridge waveguide, the electric field due to the microwave A becomes strong at the central portion where the ridge portion 26 is located. The plasma generation unit 12 is formed between the ridge portion 26 and the waveguide upper surface 30. Therefore, plasma can be efficiently generated in a region where the microwave electric field is strong.

導波管14は、管内で長手方向Lに沿って延在する誘電体32を備える。誘電体32は例えばBN(窒化ホウ素)材またはアルミナであってもよい。こうした材料は、マイクロ波Aに対し低損失であり、かつ耐プラズマ性、耐熱性を有する点で好ましい。   The waveguide 14 includes a dielectric 32 that extends along the longitudinal direction L within the tube. The dielectric 32 may be, for example, a BN (boron nitride) material or alumina. Such a material is preferable in that it has a low loss with respect to the microwave A and has plasma resistance and heat resistance.

誘電体32は、導波管14内にプラズマ生成部12を画定するように充填されている。引出口18側を除いて導波管14の内表面は誘電体32で被覆されている。具体的には、リッジ部26の内表面は誘電体32で被覆されている。また、リッジ部26の両側は誘電体32によって埋められている。上面30の内表面のうち引出口18の周囲部分は露出されている。こうして、引出口18側の導波管内表面と誘電体32の表面とでプラズマ生成部12が画定されている。プラズマ生成部12は長手方向Lに垂直な断面が矩形とされている。   The dielectric 32 is filled so as to define the plasma generation unit 12 in the waveguide 14. The inner surface of the waveguide 14 is covered with a dielectric 32 except for the outlet 18 side. Specifically, the inner surface of the ridge portion 26 is covered with a dielectric 32. Further, both sides of the ridge portion 26 are filled with a dielectric 32. Of the inner surface of the upper surface 30, the peripheral portion of the outlet 18 is exposed. Thus, the plasma generation unit 12 is defined by the waveguide inner surface on the outlet 18 side and the surface of the dielectric 32. The plasma generator 12 has a rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction L.

磁石16は、導波管14にプラズマを閉じ込めるための横方向磁場を発生させるよう構成されている。本実施例では磁石16は永久磁石である。磁石16は、プラズマ生成部12に向けられた面に一方の磁極を有し、その反対側の面に他方の磁極を有する。磁石16の磁化方向を図2に矢印Bで示す。なお磁化方向は図示の方向とは反対向きであってもよい。磁石16は、長手方向Lに配列された複数の磁石を含んでもよい。   The magnet 16 is configured to generate a transverse magnetic field for confining plasma in the waveguide 14. In this embodiment, the magnet 16 is a permanent magnet. The magnet 16 has one magnetic pole on the surface directed to the plasma generation unit 12 and the other magnetic pole on the opposite surface. The magnetization direction of the magnet 16 is indicated by an arrow B in FIG. The magnetization direction may be opposite to the illustrated direction. The magnet 16 may include a plurality of magnets arranged in the longitudinal direction L.

磁石16は、導波管14のリッジ部26の外側に配設され、凹部28に収容されている。図示の例においては磁石16の幅は凹部28の幅に等しくされている。プラズマ生成部12における磁力線の向きをそろえるために、磁石16の幅は、プラズマ生成部12の幅以上であることが好ましい。磁石16(または複数の磁石の配列)は、少なくともプラズマ生成部12の長手方向Lの長さ以上の長さをもち、例えば導波管14に相当する長さを有する。   The magnet 16 is disposed outside the ridge portion 26 of the waveguide 14 and is accommodated in the recess 28. In the illustrated example, the width of the magnet 16 is made equal to the width of the recess 28. In order to align the direction of the lines of magnetic force in the plasma generation unit 12, the width of the magnet 16 is preferably equal to or greater than the width of the plasma generation unit 12. The magnet 16 (or the arrangement of a plurality of magnets) has at least a length equal to or longer than the length in the longitudinal direction L of the plasma generation unit 12 and has a length corresponding to, for example, the waveguide 14.

こうして、磁力線はリッジ部26から引出口18へと概ね向けられる。磁石16は、マイクロ波電力導入方向と直角方向の磁場を発生する。この磁場によってプラズマが導波管14内に閉じこめられる。高密度プラズマの生成を促進するために、電子サイクロトロン共鳴を引き起こす磁場(共鳴磁場)がプラズマ生成部12に与えられるように磁石16が構成されていることが好ましい。   Thus, the lines of magnetic force are generally directed from the ridge portion 26 to the outlet 18. The magnet 16 generates a magnetic field perpendicular to the microwave power introduction direction. The plasma is confined in the waveguide 14 by this magnetic field. In order to promote the generation of high-density plasma, the magnet 16 is preferably configured so that a magnetic field (resonance magnetic field) that causes electron cyclotron resonance is applied to the plasma generation unit 12.

導波管14の外部へと幅広ビームを取り出すための引出口18が、導波管14に形成されている。導波管14には、少なくとも1つの引出口18が導波管側壁24に長手方向Lに沿って形成されている。プラズマ生成部12は引出口18を通じて導波管14の外部に連通されている。引出口18は、荷電粒子が通過可能であるように物理的に開放された開口である。しかし、プラズマから外部に取り出すビームが光または電磁波である場合には引出口18はビームが透過可能であればよく、必ずしも物理的に開放されていなくてもよい。   An outlet 18 for taking out a wide beam to the outside of the waveguide 14 is formed in the waveguide 14. In the waveguide 14, at least one outlet 18 is formed in the waveguide side wall 24 along the longitudinal direction L. The plasma generator 12 communicates with the outside of the waveguide 14 through the outlet 18. The outlet 18 is an opening that is physically open so that charged particles can pass through. However, when the beam extracted from the plasma to the outside is light or electromagnetic waves, the outlet 18 is not necessarily required to be physically opened as long as the beam can be transmitted.

引出口18は、リッジ部26に対向する導波管側壁24の表面に形成されている。図示の例においては、複数の円形開口が長手方向Lに沿って導波管側壁24に配列されている。複数の開口を形成することに代えて、長手方向Lに延びる1つまたは複数のスリットが導波管側壁24に形成されていてもよい。引出口18の開口形状は任意であり、丸穴、長穴、または角穴であってもよいし、導波管14の一端から他端まで延びるスリット状の開口であってもよい。引出口18の形状、直径、半径、幅、長さ、個数、ピッチの少なくとも1つを含む引出口18の寸法は、ラインプラズマ発生装置10の用途に応じて適宜設定することができる。   The outlet 18 is formed on the surface of the waveguide side wall 24 facing the ridge portion 26. In the illustrated example, a plurality of circular openings are arranged in the waveguide side wall 24 along the longitudinal direction L. Instead of forming a plurality of openings, one or more slits extending in the longitudinal direction L may be formed in the waveguide sidewall 24. The opening shape of the outlet 18 is arbitrary, and may be a round hole, a long hole, a square hole, or a slit-like opening extending from one end to the other end of the waveguide 14. The dimensions of the outlet 18 including at least one of the shape, diameter, radius, width, length, number, and pitch of the outlet 18 can be appropriately set according to the application of the line plasma generator 10.

引出口18は、導波管14とは別体の引出部材34に形成されていてもよい。引出部材34は導波管側壁24の一部を構成する。引出部材34は、導波管14に対し交換可能に構成されている。引出部材34は、耐プラズマ性をもつ材料(例えばグラファイト)で形成された板状の部材である。引出部材34は、長手方向Lに延びるプラズマ生成部12に相当する平面形状を有する。こうして、プラズマ生成部12を引出部材34と誘電体32とで画定することもできる。この場合、導波管14の金属部分を誘電体32で完全に被覆してプラズマから保護することができる。引出部材34は、必要に応じて容易に取り外して交換またはメンテナンスをすることができる。   The outlet 18 may be formed in a drawing member 34 that is separate from the waveguide 14. The extraction member 34 constitutes a part of the waveguide side wall 24. The extraction member 34 is configured to be replaceable with respect to the waveguide 14. The drawing member 34 is a plate-like member made of a material having plasma resistance (for example, graphite). The extraction member 34 has a planar shape corresponding to the plasma generation unit 12 extending in the longitudinal direction L. Thus, the plasma generation unit 12 can be defined by the extraction member 34 and the dielectric 32. In this case, the metal portion of the waveguide 14 can be completely covered with the dielectric 32 to be protected from the plasma. The drawing member 34 can be easily removed and replaced or maintained as necessary.

ラインプラズマ発生装置10は、プラズマ生成部12から引出口18を通じて荷電粒子を導波管14の外部に引き出すための少なくとも1つの引出電極36を備える(図2参照)。引出電極36は引出口18に対向して設けられている。引出電極36は、導波管側壁24から距離を有して導波管14に平行に長手方向Lに延びている。引出電極36は、ビームを通過させる開口38を、引出口18に対応する位置に有する。引出電極36は、平行に並べられた2枚の電極を備え、その一方が接地電極として構成され、他方の電極に引出電圧が与えられるよう構成されていてもよい。   The line plasma generator 10 includes at least one extraction electrode 36 for extracting charged particles from the plasma generator 12 through the outlet 18 to the outside of the waveguide 14 (see FIG. 2). The extraction electrode 36 is provided to face the extraction outlet 18. The extraction electrode 36 has a distance from the waveguide sidewall 24 and extends in the longitudinal direction L in parallel with the waveguide 14. The extraction electrode 36 has an opening 38 through which the beam passes at a position corresponding to the extraction outlet 18. The extraction electrode 36 may include two electrodes arranged in parallel, one of which may be configured as a ground electrode, and an extraction voltage may be applied to the other electrode.

引出電極36は、引出電源40に接続されている。引出電源40は、プラズマ生成部12から荷電粒子を引き出すための引出電圧を引出電極36と導波管14との間に印加するよう構成されている。あるいは、引出電源40は、引出部材34と引出電極36との間に引出電圧を印加するよう構成されている。   The extraction electrode 36 is connected to an extraction power source 40. The extraction power supply 40 is configured to apply an extraction voltage for extracting charged particles from the plasma generation unit 12 between the extraction electrode 36 and the waveguide 14. Alternatively, the extraction power supply 40 is configured to apply an extraction voltage between the extraction member 34 and the extraction electrode 36.

引出電源40は、引出電極36と導波管14(または引出部材34)との間に印加される引出電圧の極性を変更可能に構成されていてもよい。このようにすれば、一方の極性の場合にはプラズマ生成部12から陽イオンを引き出し、他方の極性の場合にはプラズマ生成部12から電子を引き出すことができる。ラインプラズマ発生装置10をイオン源と電子源とに切り替えて使用することができる。   The extraction power supply 40 may be configured to change the polarity of the extraction voltage applied between the extraction electrode 36 and the waveguide 14 (or the extraction member 34). In this way, positive ions can be extracted from the plasma generation unit 12 in the case of one polarity, and electrons can be extracted from the plasma generation unit 12 in the case of the other polarity. The line plasma generator 10 can be used by switching between an ion source and an electron source.

ラインプラズマ発生装置10は、導波管14を覆うヨーク42を備えてもよい。ヨーク42は、磁石16の横方向磁場を導波管14内で局所的に集中させるために導波管14を囲む。ヨーク42は、プラズマ生成部12に磁場を集中させ、外部への漏れ磁場を減らすよう構成されている。ヨーク42は、導波管14及び磁石16の外表面を被覆している。なお、磁石16によってプラズマ生成部12に十分な磁場が与えられる場合には、ラインプラズマ発生装置10はヨーク42を必ずしも備えなくてもよい。   The line plasma generator 10 may include a yoke 42 that covers the waveguide 14. The yoke 42 surrounds the waveguide 14 to locally concentrate the transverse magnetic field of the magnet 16 within the waveguide 14. The yoke 42 is configured to concentrate the magnetic field on the plasma generation unit 12 and reduce the leakage magnetic field to the outside. The yoke 42 covers the outer surfaces of the waveguide 14 and the magnet 16. Note that the line plasma generator 10 does not necessarily include the yoke 42 when a sufficient magnetic field is applied to the plasma generator 12 by the magnet 16.

ヨーク42は磁石16とともに、プラズマ生成部12において上方から下方に(または下方から上方に)向けられた磁場を生成するための閉じた磁気回路を形成する。ヨーク42によって、プラズマ生成部12の上端に一方の磁極が配置され、プラズマ生成部12の下端に他方の磁極が配置される。   The yoke 42 together with the magnet 16 forms a closed magnetic circuit for generating a magnetic field directed from the top to the bottom (or from the bottom to the top) in the plasma generator 12. The yoke 42 places one magnetic pole at the upper end of the plasma generating unit 12 and the other magnetic pole at the lower end of the plasma generating unit 12.

ヨーク42の上面には、長手方向Lに沿ってスリット44が形成されている。スリット44の平面形状は、引出部材34の平面形状に一致するか、または引出部材34の平面形状を包含する。これにより、ヨーク42のスリット44を通じて引出部材34の交換または取り外しをすることが容易である。なお、ヨーク42はスリット44を有していなくてもよく、その場合、ヨーク42は、引出口18を除く導波管14の外表面全体を被覆していてもよい。   A slit 44 is formed along the longitudinal direction L on the upper surface of the yoke 42. The planar shape of the slit 44 matches the planar shape of the drawing member 34 or includes the planar shape of the drawing member 34. Thereby, it is easy to replace or remove the drawing member 34 through the slit 44 of the yoke 42. Note that the yoke 42 may not have the slit 44, and in that case, the yoke 42 may cover the entire outer surface of the waveguide 14 except the outlet 18.

図3は、本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10のプラズマ生成部12における磁場強度分布の一例を示す図である。図3には、図2に示す断面の右半分についての磁場強度分布の計算結果を示す。図3には、プラズマ生成部12、磁石16、及びヨーク42が示されている。静磁場に対し透明である誘電体32や導波管側壁24などは図3において図示を省略している。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a magnetic field strength distribution in the plasma generation unit 12 of the line plasma generation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the calculation result of the magnetic field strength distribution for the right half of the cross section shown in FIG. FIG. 3 shows the plasma generation unit 12, the magnet 16, and the yoke. The dielectric 32 and the waveguide side wall 24 that are transparent to the static magnetic field are not shown in FIG.

図示されるように、下方の磁石16側から上方の引出口18側へと向けられた磁場がプラズマ生成部12に生成されている。本例では、プラズマ生成部12における磁場の強さは、引出口18側で約40mT(400ガウス)程度であり、磁石16側で最大約220mT(2200ガウス)程度である。電子サイクロトロン共鳴を引き起こす磁場の強さは使用されるマイクロ波の周波数に対し一意に定まり、マイクロ波周波数が2.45GHzの場合には87.5mT(875ガウス)の磁場が必要である。よって、本例の磁場は、電子サイクロトロン共鳴を引き起こすのに十分な大きさをもつ。   As illustrated, a magnetic field directed from the lower magnet 16 side to the upper outlet 18 side is generated in the plasma generation unit 12. In this example, the strength of the magnetic field in the plasma generator 12 is about 40 mT (400 gauss) on the outlet 18 side, and about 220 mT (2200 gauss) at the maximum on the magnet 16 side. The strength of the magnetic field that causes electron cyclotron resonance is uniquely determined with respect to the microwave frequency to be used. When the microwave frequency is 2.45 GHz, a magnetic field of 87.5 mT (875 gauss) is required. Thus, the magnetic field of this example is large enough to cause electron cyclotron resonance.

本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10の動作を説明する。ラインプラズマ発生装置10の動作が停止されているときには、磁石16による横方向静磁場がプラズマ生成部12に生じている。この磁場は例えば図3に示す磁場である。ラインプラズマ発生装置10の動作が開始されると、ガス供給系22から原料ガスがプラズマ生成部12に供給される。真空窓20からプラズマ生成部12にマイクロ波が縦方向に導入される。   Operation | movement of the line plasma generator 10 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. When the operation of the line plasma generator 10 is stopped, a transverse static magnetic field generated by the magnet 16 is generated in the plasma generator 12. This magnetic field is, for example, the magnetic field shown in FIG. When the operation of the line plasma generator 10 is started, the source gas is supplied from the gas supply system 22 to the plasma generator 12. A microwave is introduced from the vacuum window 20 into the plasma generator 12 in the vertical direction.

マイクロ波によって原料ガスが励起され、プラズマ生成部12にプラズマが生成される。また、マイクロ波と磁場との作用によって電子サイクロトロン共鳴が生じ、電子のマイクロ波エネルギーの吸収がより促進される。これによってもプラズマ生成部12にプラズマが生成される。引出電極36には引出電圧が印加されている。引出電極36によって引出口18を通じてプラズマからイオン(または電子)が引き出される。こうして、長手方向Lに延びる幅広のイオンビーム(または電子ビーム)を得ることができる。   The source gas is excited by the microwave, and plasma is generated in the plasma generation unit 12. In addition, electron cyclotron resonance is generated by the action of the microwave and the magnetic field, and absorption of electron microwave energy is further promoted. This also generates plasma in the plasma generator 12. An extraction voltage is applied to the extraction electrode 36. Ions (or electrons) are extracted from the plasma through the extraction outlet 18 by the extraction electrode 36. Thus, a wide ion beam (or electron beam) extending in the longitudinal direction L can be obtained.

本発明の一実施形態に係るラインプラズマ発生装置10は、フィラメントやアンテナ等の消耗部品をプラズマ生成部12に有しない。よって、こうした消耗部品の寿命に左右されずに長期間のプラズマ生成運転が可能である。また、こうした部品の消耗による金属不純物のプラズマへの混入が生じないという利点もある。   The line plasma generation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention does not include consumable parts such as a filament and an antenna in the plasma generation unit 12. Therefore, a plasma generation operation for a long period of time is possible without being influenced by the lifetime of such consumable parts. In addition, there is an advantage that metal impurities are not mixed into the plasma due to wear of these parts.

図4乃至図6を参照して、ラインプラズマ発生装置10のいくつかの変形例を説明する。図4に示す実施例は導波管14のための冷却手段を備えることを除いて、図1乃至図3を参照して説明した実施例と同様である。以下の説明では同様の箇所については冗長を避けるため説明を適宜省略する。   With reference to FIG. 4 thru | or FIG. 6, some modifications of the line plasma generator 10 are demonstrated. The embodiment shown in FIG. 4 is similar to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 except that it includes a cooling means for the waveguide 14. In the following description, the description of similar parts will be omitted as appropriate to avoid redundancy.

図4は、一変形例に係るラインプラズマ発生装置10の断面図である。ラインプラズマ発生装置10は、導波管14を冷却するための冷却システム46を備える。冷却システム46は、導波管14とヨーク42との間に形成されている冷媒流路を含む。また、冷却システム46は、導波管14と磁石16との間に形成されている冷媒流路を含む。この冷媒流路は例えばウォータージャケットである。冷却システム46は、高温となり得る導波管14に接している。よって、冷却システム46は、導波管14を効率的に冷却することができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a line plasma generator 10 according to a modification. The line plasma generator 10 includes a cooling system 46 for cooling the waveguide 14. The cooling system 46 includes a coolant flow path formed between the waveguide 14 and the yoke 42. In addition, the cooling system 46 includes a coolant channel formed between the waveguide 14 and the magnet 16. This refrigerant flow path is, for example, a water jacket. The cooling system 46 is in contact with the waveguide 14 which can be hot. Therefore, the cooling system 46 can cool the waveguide 14 efficiently.

冷却システム46は冷媒流路に冷媒(例えば冷却水)を供給または循環させるための冷媒源またはポンプを含んでもよい。冷却システム46の冷媒流路は導波管24の外表面とヨーク42の内表面との間に形成されていなくてもよい。冷却システム46の冷媒流路は導波管24の内表面とヨーク42の外表面との間の任意の場所にあればよく、例えば導波管側壁24またはヨーク42に形成されていてもよい。   The cooling system 46 may include a refrigerant source or pump for supplying or circulating refrigerant (eg, cooling water) to the refrigerant flow path. The coolant flow path of the cooling system 46 may not be formed between the outer surface of the waveguide 24 and the inner surface of the yoke 42. The coolant flow path of the cooling system 46 may be located anywhere between the inner surface of the waveguide 24 and the outer surface of the yoke 42, and may be formed in the waveguide side wall 24 or the yoke 42, for example.

図5は、一変形例に係るラインプラズマ発生装置10の断面図である。図5に示す実施例はヨーク42の構成を除いて、図1乃至図3を参照して説明した実施例と同様である。以下の説明では同様の箇所については冗長を避けるため説明を適宜省略する。なお図5を参照して述べるヨーク42の構成は、図4に示す実施例に適用されてもよい。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a line plasma generator 10 according to a modification. The embodiment shown in FIG. 5 is the same as the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 except for the configuration of the yoke 42. In the following description, the description of similar parts will be omitted as appropriate to avoid redundancy. The configuration of the yoke 42 described with reference to FIG. 5 may be applied to the embodiment shown in FIG.

ヨーク42は、取り外し可能ヨーク部分48を含む。取り外し可能ヨーク部分48は、引出口18が形成されている導波管14の部位を覆う。取り外し可能ヨーク部分48は、スリット44に合う形状を有する。取り外し可能ヨーク部分48は、引出口18に対応する位置に開口50を有する。そのため、引出口18を除いて導波管14の全体がヨーク42で囲まれる。プラズマ生成部12が全体的にヨーク42で囲まれることにより、外部への漏れ磁場をより低減することができる。   The yoke 42 includes a removable yoke portion 48. A removable yoke portion 48 covers the portion of the waveguide 14 in which the outlet 18 is formed. The removable yoke portion 48 has a shape that fits the slit 44. The removable yoke portion 48 has an opening 50 at a location corresponding to the outlet 18. Therefore, the entire waveguide 14 except for the outlet 18 is surrounded by the yoke 42. Since the plasma generating unit 12 is entirely surrounded by the yoke 42, the leakage magnetic field to the outside can be further reduced.

図6は、一変形例に係るラインプラズマ発生装置10の断面図である。図5に示す実施例は磁石16の構成を除いて、図1乃至図3を参照して説明した実施例と同様である。以下の説明では同様の箇所については冗長を避けるため説明を適宜省略する。なお図6を参照して述べる磁石16の構成は、図4に示す実施例または図5に示す実施例に適用されてもよい。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a line plasma generator 10 according to a modification. The embodiment shown in FIG. 5 is the same as the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 except for the configuration of the magnet 16. In the following description, the description of similar parts will be omitted as appropriate to avoid redundancy. The configuration of the magnet 16 described with reference to FIG. 6 may be applied to the embodiment shown in FIG. 4 or the embodiment shown in FIG.

図6に示す磁石16は電磁石である。よって、磁石16はコイル52と鉄芯54とを備える。鉄芯54は、長手方向Lに延びており、導波管14のリッジ部26の外側に配設され凹部28に収容されている。鉄芯54の周囲にコイル52の導線が巻かれており、電磁石が構成されている。図示される磁化方向B(またはその反対方向)を与えるようにコイル52に電流が供給される。図6に示す磁石16(電磁石)は、図1乃至図5に示す磁石16(永久磁石)と同様の横方向磁場をプラズマ生成部12に生成するよう構成されている。   The magnet 16 shown in FIG. 6 is an electromagnet. Therefore, the magnet 16 includes a coil 52 and an iron core 54. The iron core 54 extends in the longitudinal direction L, is disposed outside the ridge portion 26 of the waveguide 14, and is accommodated in the recess 28. A conducting wire of the coil 52 is wound around the iron core 54 to constitute an electromagnet. A current is supplied to the coil 52 to provide the illustrated magnetization direction B (or the opposite direction). The magnet 16 (electromagnet) shown in FIG. 6 is configured to generate a transverse magnetic field similar to the magnet 16 (permanent magnet) shown in FIGS.

なお、プラズマ生成部12に十分な磁場が与えられる場合には、ラインプラズマ発生装置10は、鉄芯54及びヨーク42の少なくとも一方を備えていなくてもよい。また、磁石16は、電磁石と永久磁石の両方を含んでもよい。   Note that when a sufficient magnetic field is applied to the plasma generation unit 12, the line plasma generation apparatus 10 may not include at least one of the iron core 54 and the yoke 42. Further, the magnet 16 may include both an electromagnet and a permanent magnet.

ラインプラズマ発生装置10がイオン源として使用される場合には、プラズマ生成部12に生成される磁場の強さを制御可能であることが好ましい場合がある。よって、その場合には、磁石16は電磁石を含むことが好ましい。また、ラインプラズマ発生装置10が電子源として使用される場合には、プラズマ生成部12に一定の磁場が生成されれば十分である場合がある。よって、その場合には磁石16は永久磁石であることが好ましい。   When the line plasma generator 10 is used as an ion source, it may be preferable to be able to control the strength of the magnetic field generated in the plasma generator 12. Therefore, in that case, the magnet 16 preferably includes an electromagnet. When the line plasma generator 10 is used as an electron source, it may be sufficient that a constant magnetic field is generated in the plasma generator 12. Therefore, in that case, the magnet 16 is preferably a permanent magnet.

以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。   In the above, this invention was demonstrated based on the Example. It will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes are possible, various modifications are possible, and such modifications are within the scope of the present invention. By the way.

引出口18と磁石16との位置関係は反転されてもよい。つまり、引出口18はリッジ部26に形成されていてもよい。磁石16は、導波管14の表面のうち、リッジ部26に対向する部分に設置されてもよい。   The positional relationship between the outlet 18 and the magnet 16 may be reversed. That is, the outlet 18 may be formed in the ridge portion 26. The magnet 16 may be installed on a portion of the surface of the waveguide 14 that faces the ridge portion 26.

導波管14の長手方向Lに垂直な断面の形状は任意である。導波管14はリッジ部26を有していなくてもよい。導波管14は例えば、断面が矩形である方形導波管、または断面が円形である円形導波管であってもよい。これらの場合においても、磁石16に近接する(または接触する)導波管14の部位に対向して導波管14の側壁に引出口18が形成される。磁石16と引出口18との間の導波管14の内部領域にプラズマ生成部12が形成され、磁石16による磁場がプラズマ生成部12に生成される。なお、磁石16と引出口18とは対向していなくてもよい。磁石16は、プラズマ生成部12に横方向磁場を生成する任意の位置に設けられていてもよい。   The shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction L of the waveguide 14 is arbitrary. The waveguide 14 may not have the ridge portion 26. For example, the waveguide 14 may be a rectangular waveguide having a rectangular cross section or a circular waveguide having a circular cross section. In these cases, the outlet 18 is formed on the side wall of the waveguide 14 so as to face the portion of the waveguide 14 that is close to (or in contact with) the magnet 16. A plasma generation unit 12 is formed in the inner region of the waveguide 14 between the magnet 16 and the outlet 18, and a magnetic field generated by the magnet 16 is generated in the plasma generation unit 12. Note that the magnet 16 and the outlet 18 do not have to face each other. The magnet 16 may be provided at any position that generates a transverse magnetic field in the plasma generator 12.

10 ラインプラズマ発生装置、 14 導波管、 16 磁石、 18 引出口、 26 リッジ部、 28 凹部、 32 誘電体、 36 引出電極、 38 開口、 42 ヨーク、 A マイクロ波、 B 磁化方向、 L 長手方向。   10 line plasma generator, 14 waveguide, 16 magnet, 18 outlet, 26 ridge, 28 recess, 32 dielectric, 36 extraction electrode, 38 opening, 42 yoke, A microwave, B magnetization direction, L longitudinal direction .

Claims (8)

長手方向にマイクロ波を伝搬するための導波管と、
前記長手方向に沿って配設され、前記導波管にプラズマを閉じ込めるための前記長手方向に交差する磁場を発生させるための磁石と、を備えることを特徴とするラインプラズマ発生装置。
A waveguide for propagating microwaves in the longitudinal direction;
A line plasma generator, comprising: a magnet disposed along the longitudinal direction and generating a magnetic field intersecting the longitudinal direction for confining plasma in the waveguide.
前記導波管は、側壁から管内に突き出して前記長手方向に延びるリッジ部を備え、該リッジ部は前記側壁の外表面に前記長手方向に延びる凹部を形成しており、
前記磁石は、前記凹部に配設されていることを特徴とする請求項1に記載のラインプラズマ発生装置。
The waveguide includes a ridge portion that protrudes from the side wall into the tube and extends in the longitudinal direction, and the ridge portion forms a recess extending in the longitudinal direction on the outer surface of the side wall,
The line plasma generator according to claim 1, wherein the magnet is disposed in the recess.
前記磁場を前記導波管内で局所的に集中させるために前記導波管を囲むヨークをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載のラインプラズマ発生装置。   The line plasma generation apparatus according to claim 1, further comprising a yoke surrounding the waveguide in order to concentrate the magnetic field locally in the waveguide. 前記導波管と前記ヨークとの間に前記導波管を冷却するための冷媒流路が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のラインプラズマ発生装置。   The line plasma generator according to claim 3, wherein a coolant channel for cooling the waveguide is formed between the waveguide and the yoke. 前記ヨークは、開口が形成されている前記導波管の部位を覆うための取り外し可能ヨーク部分を含むことを特徴とする請求項3または4に記載のラインプラズマ発生装置。   5. The line plasma generator according to claim 3, wherein the yoke includes a removable yoke portion for covering a portion of the waveguide in which an opening is formed. 前記導波管は、前記長手方向に沿って形成されている少なくとも1つの引出口を有し、
前記引出口に対向し、前記プラズマから該引出口を通じて荷電粒子を前記導波管の外部に引き出すための引出電極をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のラインプラズマ発生装置。
The waveguide has at least one outlet formed along the longitudinal direction;
The line plasma according to any one of claims 1 to 5, further comprising an extraction electrode facing the extraction port and for extracting charged particles from the plasma through the extraction port to the outside of the waveguide. Generator.
前記引出電極と前記導波管との間に印加される引出電圧の極性が変更可能であることを特徴とする請求項6に記載のラインプラズマ発生装置。   The line plasma generator according to claim 6, wherein a polarity of an extraction voltage applied between the extraction electrode and the waveguide is changeable. 前記導波管は、前記プラズマを閉じ込めるための空間を画定するよう充填された誘電体を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のラインプラズマ発生装置。   The line plasma generator according to claim 1, wherein the waveguide includes a dielectric material filled to define a space for confining the plasma.
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JP2019139950A (en) * 2018-02-09 2019-08-22 日新イオン機器株式会社 Ion source and ion implantation device
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