(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波イオン源を含む装置を小型化する。【解決手段】高周波を透過する誘電体で構成され、第１開口部６３０を有するプラズマ容器６００と、導電体で構成され、第１開口部６３０を塞ぐように設置され、プラズマ容器６００からイオンビームを引き出すための少なくとも１以上の第１貫通孔８１１を有する、直流電圧を印加可能な第１電極８１０と、導電体で構成され、第２開口部を有し、プラズマ容器６００と第１電極８１１とが内在する高周波容器５００と、高周波容器内へ高周波を伝える高周波導入手段と、導電体で構成され、高周波容器５００と電気的に接続され、第２開口部を塞ぐように設置され、第１貫通孔８１１から引き出されたイオンビームを通過させるための少なくとも１以上の第２貫通孔８２１を有する第２電極８２０と、を備える高周波イオン源１００。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを発生させる高周波イオン源であって、
高周波を透過する誘電体で構成され、第１開口部を有するプラズマ容器と、
導電体で構成され、前記第１開口部を塞ぐように設置され、前記プラズマ容器からイオンビームを引き出すための少なくとも１以上の第１貫通孔を有する、直流電圧を印加可能な第１電極と、
導電体で構成され、第２開口部を有し、前記プラズマ容器と前記第１電極とが内在する高周波容器と、
前記高周波容器内へ高周波を伝える高周波導入手段と、
導電体で構成され、前記高周波容器と電気的に接続され、前記第２開口部を塞ぐように設置され、前記第１貫通孔から引き出されたイオンビームを通過させるための少なくとも１以上の第２貫通孔を有する第２電極と、を備え、
前記第１電極は、前記高周波容器及び前記第２電極と電気的に絶縁され、
前記高周波容器と前記第２電極とで閉じられた空間に高周波を閉じ込め、
前記プラズマ容器内に滞留するガス又は蒸気によるプラズマを発生させ、
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によってイオンビームを発生させる高周波イオン源。
【請求項２】
前記高周波導入手段が、
前記高周波容器の前記第２開口部と異なる位置に設けられた導入窓に接続され、高周波が内部を伝搬する導波管と、
誘電体で構成され、前記導波管内を伝搬した高周波を前記プラズマ容器内に伝え、真空排気されることが可能な前記高周波容器と前記導波管との間を気密封止する窓部材と、から構成される請求項１記載の高周波イオン源。
【請求項３】
前記高周波導入手段が、
導電体で構成され、前記高周波容器内に設置されて、高周波を放射するアンテナと、
高周波を透過する誘電体で構成され、前記プラズマ容器内のプラズマと前記アンテナとを電気的に絶縁するアンテナ被覆部と、から構成される請求項１記載の高周波イオン源。
【請求項４】
前記アンテナ被覆部が、前記プラズマ容器の一部である請求項３記載の高周波イオン源。
【請求項５】
導電体で構成され、前記第１貫通孔から引き出されたイオンビームを通過させるための少なくとも１以上の第３貫通孔を有する、直流電圧を印加可能な第３電極が、前記第１電極と前記第２電極との間に、少なくとも１以上配置される請求項１乃至４記載の高周波イオン源。
【請求項６】
前記高周波容器に少なくとも１以上の磁界発生手段が設けられる請求項１乃至５記載の高周波イオン源。
【請求項７】
前記第１電極が、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で構成される電極、又は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で被覆された電極である請求項１乃至６記載の高周波イオン源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波イオン源に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロ波イオン源装置においては、イオン源及び原料ガスボンベと共に、マスフローコントローラや高電圧領域側制御機器等のイオン源制御機器を高圧デッキの内部に設置していた。
【０００３】
そのため、高圧デッキや絶縁トランス、あるいは制御信号の光変換／電圧変換装置等のアース電位領域側制御機器が必要となり、マイクロ波イオン源装置が大型かつ高価になるという問題があった。
【０００４】
さらに、高圧デッキの内部にイオン源制御機器を設置すると、高圧デッキからスパークを生じた場合、スパークのノイズによりイオン源制御機器が誤動作してしまうという問題もあった。
【０００５】
また、特許文献１に開示された装置のように、電磁石のみをアース電位領域に設置した装置においても、マスフローコントローラ、あるいはマイクロ波電源は、高電圧領域に設置されるため、高圧デッキが必要となる。
【０００６】
そこで、高圧デッキを無くし、低コスト化するためには、マイクロ波電源あるいはマスフローコントローラをアース電位領域に設置する必要がある。
【０００７】
マイクロ波電源については、導波管の途中に周知のＤＣカットを挿入することによりＤＣ電位を絶縁し、マイクロ波電源をアース電位領域に設置できる。
【０００８】
一方、マスフローコントローラをアース電位領域に設置するためには、マスフローコントローラとイオン源とを絶縁チューブ等からなる絶縁性ガス配管で連結し、原料ガスを流通する方法が考えられる。
【０００９】
しかし、マスフローコントローラとイオン源とを絶縁性ガス配管で連結すると、イオン源内部のガス圧力をプラズマが発生可能なガス圧力まで減圧するため、マスフローコントローラの下流のガス圧力もグロー放電領域（数Ｐａ〜数百Ｐａ）まで低下してしまう。
【００１０】
このため、絶縁性ガス配管内部でのグロー放電を抑止することが出来ず、配管内の放電によるイオン源動作の不安定化や絶縁性ガス配管の破損を招いてしまうという問題があった。
【００１１】
絶縁性ガス配管内の放電を抑止するためには絶縁性ガス配管内のガス圧力を上げればよく、このため、イオン源が設置された高電圧領域にガス流量を調整できるバルブを設けることが考えられる。
【００１２】
しかし、このような構成では、絶縁性ガス配管内の放電は抑止されるものの、バルブを操作するために、高電圧領域の高電圧を落とすか、又は絶縁棒等を用いてバルブを開閉し、ガス流量を調整する必要があり、イオン源の調整に必要な高精度のガス流量調整が難しいという問題があった。
【００１３】
そこで、特許文献２では、低コスト化を図った上で、イオン源へ原料ガスを流通する原料ガス配管内の放電を抑止し、かつ、原料ガス流量調整手段を用いた高精度なガス流量調整を可能とするマイクロ波イオン源装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平９−５５１７０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図６に示すように、従来のイオン源１０は、高周波ＨＦを発生させる高周波電源２０と、高周波電源２０からの高周波ＨＦが通過する導波管３０と、導波管３０を通過した高周波ＨＦが伝わる誘電体窓４０と、導波管３０が接続される高周波容器５０と、真空容器９０に接続される接地フランジ７１と、高周波容器５０と接地フランジ７１とを接続する絶縁フランジ７２と、高周波容器５０に接続される第１電極８１と、接地フランジ７１に接続される第２電極８２と、第２電極８２に絶縁支柱７０を介して接続される第３電極８３と、を含む。
【００１６】
高周波容器５０は、高周波容器５０内に磁界を発生させるための磁界発生手段である磁石５１と、高周波容器５０内にガスを供給するガス供給口５２と、第３電極８３に配線が接続される端子である電流端子５３と、を含む。
【００１７】
そして、従来のイオン源１０において、高周波電源２０、導波管３０、高周波容器５０及び第１電極８１は、電源２１、２２に接続されているため、高電圧状態である。そして、従来のイオン源１０は、安全のため安全ケース９１で覆われていた。
【００１８】
しかしながら、従来のイオン源１０は、高周波電源２０が高電圧で保持されているため、高周波電源２０の制御信号は、接地電位に置かれたコンピュータ端末と金属線で直結できなかった。
【００１９】
そのため、従来のイオン源１０では、高周波電源２０に対して制御信号を送るためには、絶縁状態が確保される光通信等でなければならず、装置のコストがかかるという問題がある。
【００２０】
また、高周波電源２０への電力供給は、絶縁トランスを介して行う必要があり、コストがかかるという問題及び装置が大型化するという問題がある。
【００２１】
また、従来のイオン源１０は、高電圧状態であるため、安全のため安全ケース９１が必要であり、装置が大型化するという問題がある。
【００２２】
本発明の主な目的は、イオン源を含む装置の小型化である。また、本発明の他の目的は、イオン源を含む装置のコストを下げることである。また、本発明の他の目的は、イオン源を含む装置の安全性の向上である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係るイオン源は、イオンビームを発生させる高周波イオン源であって、
高周波を透過する誘電体で構成され、第１開口部を有するプラズマ容器と、
導電体で構成され、前記第１開口部を塞ぐように設置され、前記プラズマ容器からイオンビームを引き出すための少なくとも１以上の第１貫通孔を有する、直流電圧を印加可能な第１電極と、
導電体で構成され、第２開口部を有し、前記プラズマ容器と前記第１電極とが内在する高周波容器と、
前記高周波容器内へ高周波を伝える高周波導入手段と、
導電体で構成され、前記高周波容器と電気的に接続され、前記第２開口部を塞ぐように設置され、前記第１貫通孔から引き出されたイオンビームを通過させるための少なくとも１以上の第２貫通孔を有する第２電極と、を備え、
前記第１電極は、前記高周波容器及び前記第２電極と電気的に絶縁され、
前記高周波容器と前記第２電極とで閉じられた空間に高周波を閉じ込め、
前記プラズマ容器内に滞留するガス又は蒸気によるプラズマを発生させ、
前記第１電極と前記第２電極との間の電位差によってイオンビームを発生させるものである。
【００２４】
プラズマ容器が高周波を透過する誘電体であるため、プラズマ容器内でプラズマが発生してもプラズマ容器を内在する高周波容器は、接地して使用されることが可能である。
【００２５】
そのため、従来のように高周波容器等が安全ケースで覆われなくてもよく、イオン源を含む装置の小型化が可能である。
【００２６】
また、従来のように高周波容器等が高電圧でないため、イオン源を含む装置の安全性が向上する。
【００２７】
またこのようなものであれば、高周波電源に対して制御信号を送るのに、光通信等の無線が用いられる必要がなく、高周波電源に対して有線で制御信号の送信が可能である。したがって、従来と比較してコスト削減が可能である。
【００２８】
また、高周波電源への電力供給が絶縁トランスを介して行う必要がなく、高周波電源に有線にて直接電力供給が可能である。したがって、従来と比較してコスト削減が可能である。
【００２９】
本発明に係るイオン源は、前記高周波導入手段が、前記高周波容器の前記第２開口部と異なる位置に設けられた導入窓に接続され、高周波が内部を伝搬する導波管と、
誘電体で構成され、前記導波管内を伝搬した高周波を前記プラズマ容器内に伝え、真空排気されることが可能な前記高周波容器と前記導波管との間を気密封止する窓部材と、から構成されるものであってもよい。
【００３０】
つまり、導波管内を通過した高周波が、窓部材を介してプラズマ容器内に伝わる。そして、プラズマ容器内で発生したイオンが、第１電極及び第２電極を含むビーム電極群によって引き出されイオンビームとなる。
【００３１】
本発明に係るイオン源は、前記高周波導入手段が、導電体で構成され、前記高周波容器内に設置されて、高周波を放射するアンテナと、
高周波を透過する誘電体で構成され、前記プラズマ容器内のプラズマと前記アンテナとを電気的に絶縁するアンテナ被覆部と、から構成されるものであってもよい。
【００３２】
つまり、ケーブル内を通過した高周波が、アンテナ部材を介してプラズマ容器内に伝わる。そして、プラズマ容器内で発生したイオンが、ビーム電極群によって引き出されイオンビームとなる。
【００３３】
前記アンテナ被覆部は、前記プラズマ容器の一部であってもよい。このようなものであっても、上記と同様の効果を奏する。
【００３４】
本発明に係るイオン源は、導電体で構成され、前記第１貫通孔から引き出されたイオンビームを通過させるための少なくとも１以上の第３貫通孔を有する、直流電圧を印加可能な第３電極が、前記第１電極と前記第２電極との間に、少なくとも１以上配置されるものであってもよい。
【００３５】
第３電極が複数配置されることにより、イオンビームをまっすぐに調整することができる。
【００３６】
本発明に係る高周波イオン源には、前記高周波容器に少なくとも１以上の磁界発生手段が設けられるものが好ましい。これによりプラズマ容器内の中央部にプラズマが集まる。磁界発生手段の例としては、永久磁石、電磁石、電磁コイル、ソレノイドコイルが挙げられる。
【００３７】
前記第１電極は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で構成される電極、又は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で被覆された電極であってもよい。
【００３８】
なお、本発明における「絶縁」とはほぼ絶縁状態であればよい。また、本発明における「高周波容器」及び「プラズマ容器」における「容器」とは、容器状に限定されず、本発明の機能を発揮させる形状であればどのような形状であってもよい。例えば、プラズマ容器には、誘電体を複数組み合わせて容器状のものにした場合も含まれる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明であれば、イオン源を含む装置を小型化にすることができる。また、本発明であれば、イオン源を含む装置のコストを下げることができる。また、本発明であれば、イオン源を含む装置の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る一実施形態におけるイオン源の側面視概略図。
【図２】同実施形態におけるイオン源の側面視部分拡大概略図。
【図３】本発明に係る一実施形態におけるイオン源を含む装置の概略図。
【図４】本発明に係る一実施形態におけるイオン源の側面視概略図。
【図５】本発明に係る一実施形態におけるイオン源の側面視部分拡大概略図。
【図６】従来のイオン源の側面視概略図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係る高周波イオン源１００の実施形態に関して図面を参照しながら説明する。
【００４２】
＜第１実施形態＞
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る高周波イオン源１００は、高周波ＨＦを発生させる高周波電源２００と、高周波電源２００からの高周波ＨＦが通過する導波管３００と、導波管３００を通過した高周波ＨＦが伝わる窓部材４００と、導波管３００が接続される高周波容器５００と、高周波容器５００の内側に配置されるプラズマ容器６００と、高周波容器５００に配置される磁界発生手段である磁石５１０と、プラズマ容器６００内にガスを供給するガス供給部５２０と、プラズマ容器６００内からイオンビームＩＢを引き出すためのビーム電極群８００と、を含む。
【００４３】
高周波電源２００には、導波管３００の一端が接続されている。導波管３００の他端には、高周波容器５００が接続されている。高周波電源２００によって生じた高周波ＨＦが導波管３００を通過して高周波容器５００内に伝わる。
【００４４】
導波管３００は、金属製の管であり、経路の途中に整合器（図示しない）等の回路素子が挿入されていてもよい。
【００４５】
導波管３００内を通過した高周波ＨＦは、窓部材４００を介して高周波容器５００及びプラズマ容器６００内に伝わる（高周波導入手段）。
【００４６】
窓部材４００は、気密封止しつつ高周波ＨＦは通過できるような材料で構成される。本実施形態において、窓部材４００は、誘電体で構成される。窓部材４００の材料の例としては、アルミナセラミックス、石英ガラス等が挙げられる。
【００４７】
高周波容器５００は、導電体で構成され、略筒形状である。本実施形態では、高周波容器５００は、略筒形状であるが、形状は限定されない。
【００４８】
本実施形態では、高周波容器５００には、ｙ軸正方向側に導入窓５４０が設けられている。導入窓５４０には、導波管３００が接続されている。言い換えると、高周波容器５００は、ｙ軸正方向側で導波管３００と接続されている。
【００４９】
高周波容器５００には、ｙ軸負方向側に第２開口部５３０が設けられている。第２開口部５３０には、後述するビーム電極群８００である第２電極８２０が配置されている。そして、高周波容器５００は、ｙ軸負方向側で真空容器９００と接続されている。
【００５０】
高周波容器５００の内側には、プラズマ容器６００が配置されている。本実施形態では、プラズマ容器６００は高周波ＨＦを透過する誘電体である。なお、高周波容器５００とプラズマ容器６００とは、密接していることが好ましい。
【００５１】
プラズマ容器６００は、接地電位である高周波容器５００と高電位であるプラズマＰを電気的に絶縁する。
【００５２】
高周波容器５００の導入窓５４０には、導波管３００内を通過した高周波ＨＦを受け入れるための窓部材４００が設けられている。
【００５３】
高周波容器５００には、磁界発生手段である磁石５１０が設けられている。本実施形態における磁石５１０は永久磁石であるが、電磁石であってもよい。また、磁石５１０に換わり、電磁コイル、ソレノイドコイルが高周波容器５００に設けられてもよい。
【００５４】
磁石５１０は、プラズマ容器６００内に磁界を発生させるために設けられている。磁石５１０の磁界によって、プラズマ容器６００内で発生したプラズマＰが、プラズマ容器６００内の中央部に集められる。磁石５１０がプラズマ容器６００に設けられることにより、プラズマ容器６００内のプラズマＰの損失が減少する。
【００５５】
具体的には、プラズマ容器６００の内壁近傍に強い磁界が設けられると、プラズマ容器６００の内壁に接近する荷電粒子（イオン、自由電子）は、旋回運動をする。そして、家電粒子は、プラズマ容器６００の中央部に撥ね返される。これによって、プラズマＰの高密度化が図られる。
【００５６】
磁界中の荷電粒子の旋回周波数は、磁界の強さに比例する。そのため、荷電粒子の旋回周波数と高周波ＨＦの周波数とが略同一とされることにより、プラズマＰ中の自由電子が共鳴的に加速する。この作用により高密度のプラズマＰが生成される。
【００５７】
このような構成により、高周波ＨＦは、導波管３００を通過し窓部材４００を通過して、プラズマ容器６００内に入る。
【００５８】
本実施形態では、高周波容器５００は、第１ガス供給孔５２１を備える。また、プラズマ容器６００は、第２ガス供給孔６２１を備える。第１ガス供給孔５２１と第２ガス供給孔６２１とは連通している。本実施形態では、ガス供給部５２０は、第１ガス供給孔５２１及び第２ガス供給孔６２１である。
【００５９】
高周波イオン源１００は、ガス供給部５２０を備える。ガス供給部５２０には、ガス配管５２５が挿入されている。具体的には、ガス配管５２５の一端は、第１ガス供給孔５２１及び第２ガス供給孔６２１に挿入されている。そして、ガス配管５２５の他端は、ガス供給装置５５０に接続されている。なお、ガス供給部５２０は、後述する真空容器９００に設けられてもよい。
【００６０】
ガス配管５２５を介して、アルゴン等の原料ガスがプラズマ容器６００内に供給される。
【００６１】
なお、原料ガスは、反応性エッチングのための活性ガスを含有する成分を含んでもよい。
【００６２】
原料ガスは、プラズマ容器６００内に、ニードルバルブ、マスフローコントローラ等が用いられて流量制御される。
【００６３】
プラズマ容器６００内では、高周波ＨＦが起こす交番電界によって、自由電子が加速される。そして、自由電子が原料ガス分子に衝突し、原料ガス分子を電離させる。これによりイオンが生じる。
【００６４】
高周波イオン源１００は、イオンビームＩＢを引き出すためのビーム電極群８００を備える。本実施形態では、ビーム電極群８００は、イオンを加速させるための第１電極８１０と、イオンビームＩＢを所望のエネルギーにするための第２電極８２０と、第１電極８１０と第２電極８２０との間に配置され、イオンを減速させるための第３電極８３０と、を含む。
【００６５】
ビーム電極群８００に係る電極は、熱膨張係数が小さく放熱性の良い材料が好ましい。ビーム電極群８００に係る電極の例としては、モリブデン等の高融点金属が挙げられる。
【００６６】
なお、ビーム電極群８００に係る電極は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で構成される電極、又は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で被覆された電極であってもよい。
【００６７】
特に第１電極８１０は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で構成される電極、又は、貴金属、若しくは貴金属が含まれる合金で被覆された電極が好ましい。酸素、フッ素等のイオンビームが引き出される場合、各電極は化学的なエッチング作用を受けるため、このような作用を抑制するために用いられる。
【００６８】
第１電極８１０は、プラズマ容器６００に接続され、プラズマ容器６００の第１開口部６３０を塞ぐように配置されている。つまり、高周波容器５００は、プラズマ容器６００及び第１電極８１０を内在している。
【００６９】
第１電極８１０は、導電体で構成され、第１電源２１０の正極に接続されている。第１電源２１０の負極側は接地されている。つまり、第１電極８１０には、正の直流高電圧が印加されている。
【００７０】
第１電極８１０には、少なくとも１以上の第１貫通孔８１１が設けられている。なお、第１貫通孔８１１の数は限定されない。
【００７１】
第１電極８１０に印加される電圧は、エッチングのための正イオンの発生の場合、５００Ｖ以上２０００Ｖ以下が好ましい。
【００７２】
第１電源２１０に接続されている配線である第１配線８１２と、第１電極８１０とが接続されるために、高周波容器５００には、第１絶縁端子８１３が設けられている。
【００７３】
第１絶縁端子８１３の高周波容器５００内側（ｘ軸負方向側）は、第１電極８１０に接続されている。第１絶縁端子８１３の高周波容器５００外側（ｘ軸正方向側）は、第１配線８１２と接続されている。
【００７４】
第１絶縁端子８１３は、本実施形態ではプラズマ容器６００と電気的絶縁を維持するものである。また、第１絶縁端子８１３は、プラズマ容器６００内の略真空状態を維持させるものである。
【００７５】
第１絶縁端子８１３には、高周波ＨＦの漏洩を防止するために、ローパスフィルタが設けられてもよい。
【００７６】
第３電極８３０は、第１電極８１０と後述する第２電極８２０との間に配置されている。そして、第３電極８３０は、導電体で構成され、第２電源２２０の負極に接続されている。第２電源２２０の正極側は接地されている。つまり、第３電極８３０には、負の直流電圧が印加されている。
【００７７】
第１電極８１０と第３電極８３０との間には、絶縁支柱７００である第１絶縁支柱７１０が配置されている。つまり、第１電極８１０と第３電極８３０とは、電気的に絶縁されている。なお、絶縁支柱７００は、絶縁板又は絶縁カラー等の絶縁部材であってもよい。
【００７８】
第１電極８１０と第３電極８３０との電圧差が大きい場合、大電流のイオンビームＩＢが引き出される。第３電極８３０に印加される電圧は、エッチングのための正イオンの発生の場合、−２００Ｖ以上−５０Ｖ以下が好ましい。
【００７９】
第２電源２２０が接続されている配線である第２配線８２２と、第３電極８３０とが接続されるために、高周波容器５００には、第２絶縁端子８３３が設けられている。
【００８０】
第２絶縁端子８３３は、プラズマ容器６００と電気的絶縁を維持するものである。また、第２絶縁端子８３３は、プラズマ容器６００内の略真空状態を維持させるものである。
【００８１】
第２絶縁端子８３３には、高周波ＨＦの漏洩を防止するために、ローパスフィルタが設けられてもよい。
【００８２】
高周波容器５００の内側の第２絶縁端子８３３は、第３電極８３０に接続されている。高周波容器５００の外側の第２絶縁端子８３３は、第２配線８２２と接続されている。
【００８３】
第３電極８３０には、少なくとも１以上の第３貫通孔８３１が設けられている。なお、第３貫通孔８３１の数は限定されない。第３貫通孔８３１の中心軸は、第１貫通孔８１１の中心軸と同軸であることが好ましい。
【００８４】
第１電極８１０は、第１電源２１０の正極に接続されており、第３電極８３０は、第２電源２２０の負極に接続されているため、第１電極８１０と第３電極８３０との間は電圧差が大きい。
【００８５】
そして、第１電極８１０から第３電極８３０へは電圧が下がっているため、第１貫通孔８１１から第３貫通孔８３１に流れるイオンの速度は加速する。
【００８６】
第２電極８２０は、導電体で構成され、高周波容器５００と電気的に接続されている。第２電極８２０は、第３電極８３０のｙ軸負方向側に配置されている。そして、第２電極８２０は、接地されている。
【００８７】
第２電極８２０には、少なくとも１以上の第２貫通孔８２１が設けられている。なお、第２貫通孔８２１の数は限定されない。第２貫通孔８２１の中心軸は、第１貫通孔８１１及び第３貫通孔８３１と同軸であることが好ましい。
【００８８】
第２電極８２０と第３電極８３０との間には、絶縁支柱７００である第２絶縁支柱７２０が配置されている。つまり、第２電極８２０と第３電極８３０とは、電気的に絶縁している。
【００８９】
第２電極８２０は第１電源２１０の負極に接続されており、接地されている。そのため、第３電極８３０から第２電極８２０へは電圧が高くなっている。これにより第３貫通孔８３１から第２貫通孔８２１に流れるイオンの速度は減速する。
【００９０】
第１電極８１０と第２電極８２０との間には電位差がある。当該電位差は、イオンビームＩＢの運動エネルギーを決定するためのものである。つまり、当該電位差が大きい場合、イオンビームＩＢの運動エネルギーも大きい。
【００９１】
第１絶縁支柱７１０及び第２絶縁支柱７２０の絶縁支柱７００は、各電極を支持する絶縁性の支柱である。絶縁支柱７００の材質の例としては、アルミナセラミックスが挙げられる。
【００９２】
このような方法のよりイオンビームＩＢの速度を調節することができる。なお、本実施形態では、ビーム電極群８００として、第１電極８１０、第２電極８２０及び第３電極８３０を用いたが、これより多くても少なくてもよい。つまり、第３電極８３０の数は限定されない。
【００９３】
ビーム電極群８００によって引き出されたイオンビームＩＢは、高周波容器５００のｙ軸負方向側に配置されている真空容器９００内に入る。
【００９４】
図３に示すように、真空容器９００内には、被加工試料ＢＰが配置されている。被加工試料ＢＰの配置方法は特に限定されない。
【００９５】
真空容器９００は、気密性が高い容器である。真空容器９００には、外側から被加工試料ＢＰ（処理基板）を導入し、イオンビームＩＢ照射位置に固定するためのゲート弁（図示しない）及び搬送機構（図示しない）が設けられている。
【００９６】
また、真空容器９００には、真空排気装置９５０が取り付けられている。真空排気装置９５０は真空容器９００及びプラズマ容器６００内の空気を排気する。そして、真空排気装置９５０は、真空容器９００及びプラズマ容器６００を略真空状態にすることができる。
【００９７】
真空排気装置９５０の例としては、クライオポンプ、ターボ分子ポンプが挙げられる。  
【００９８】
本発明に係る高周波イオン源１００は、半導体エッチング装置、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）微細加工装置等に用いられる。
【００９９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成については、省略又は簡略する。
【０１００】
図４及び図５に示すように、第２実施形態に係るイオンビーム１００は、高周波ＨＦを発生させる高周波電源２００と、高周波電源２００からの高周波ＨＦが伝わるケーブル３５０と、ケーブル３５０が取り付けられるアンテナ部材４５０と、アンテナ部材４５０が取り付けられるアンテナ保持部材４５３と、ケーブル３５０を高周波電源２００又はアンテナ保持部材４５３に取り付けるためのケーブル保持部材３５１と、アンテナ保持部材４５３が取り付けられ、アンテナ部材４５０が内部に挿入される高周波容器５００と、高周波容器５００の内側に配置されるプラズマ容器６００と、高周波容器５００に配置される磁石５１０と、プラズマ容器６００内にガスを供給するガス供給部５２０と、プラズマ容器６００内からイオンビームＩＢを引き出すビーム電極群８００と、を含む。なお、図４は、図３のアンテナ部材４５０の形状とは異なる形状のアンテナ部材４５０を表したものである。
【０１０１】
ケーブル３５０の例としては、高周波同軸ケーブルが挙げられる。
【０１０２】
ケーブル保持部材３５１である第１ケーブル保持部材３５１ａは、ケーブル３５０と高周波電源２００とを接続した状態で固定する。
【０１０３】
ケーブル保持部材３５１である第２ケーブル保持部材３５１ｂは、ケーブル３５０とアンテナ保持部材４５３とを接続した状態で固定する。
【０１０４】
アンテナ部材４５０は、アンテナ保持部材４５３によって保持されている。本実施形態では、アンテナ部材４５０の先端は、高周波容器５００及びプラズマ容器６００内に挿入されている。
【０１０５】
アンテナ部材４５０は、高周波ＨＦを放射するアンテナ４５１と、アンテナ４５１を覆うアンテナ被覆部４５２と、アンテナ４５１及びアンテナ被覆部４５２を保持するアンテナ保持部材４５３と、ケーブル３５０を取り付けるケーブル端子４５４と、を含む。
【０１０６】
アンテナ４５１及びアンテナ被覆部４５２の一端は、ケーブル端子４５４と接続されている。ケーブル端子４５４にケーブル３５０が接続されることにより、アンテナ４５１に高周波ＨＦが流れる（高周波導入手段）。
【０１０７】
アンテナ４５１及びアンテナ被覆部４５２の他端は、プラズマ容器６００内に挿入されている。本実施形態では、アンテナ４５１及びアンテナ被覆部４５２の先端は、プラズマ容器６００の略中央部に配置されている。
【０１０８】
アンテナ被覆部４５２は、高周波ＨＦを透過する誘電体で構成され、アンテナ４５１を覆っている。アンテナ４５１に流れた高周波ＨＦは、アンテナ被覆部４５２を介してプラズマ容器６００内に伝わる。
【０１０９】
アンテナ被覆部４５２は、プラズマ容器６００内のプラズマと、アンテナ４５１とを電気的に絶縁する。なお、アンテナ被覆部４５２は、プラズマ容器６００の一部であってもよい。
【０１１０】
アンテナ保持部材４５３は、アンテナ４５１、アンテナ被覆部４５２及びケーブル端子４５３を保持する。アンテナ保持部材４５３は、高周波容器５００のｙ軸正方向側に接続されている。
【０１１１】
アンテナ保持部材４５３に第２ケーブル保持部材３５１ｂが接続されることにより、アンテナ部材４５０のケーブル端子４５３に接続されたケーブル３５０が固定される。
【０１１２】
このような構成であっても第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、アンテナ部材４５０の形状はどのような形状であってもよく、特に限定されない。
【０１１３】
したがって、アンテナ部材４５０の形状は、図５のようなｘ軸方向に延伸されている形状であってもよい。このようなものであれば、プラズマ容器６００内で、ｘ軸方向の各場所においてプラズマＰのむらが生じ難い。つまり、発生するイオンビームが、ｘ軸方向の各場所においてむらが生じ難い。
【０１１４】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１００…高周波イオン源
２００…高周波電源
２１０…第１電源
２２０…第２電源
３００…導波管
３５０…ケーブル
４００…窓部材
４５０…アンテナ部材
５００…高周波容器
５１０…磁石（磁界発生手段）
５２０…ガス供給部
６００…プラズマ容器
７００…絶縁支柱（絶縁部材）
８００…ビーム電極群
８１０…第１電極
８１１…第１貫通孔
８１２…第１配線
８１３…第１絶縁端子
８２０…第２電極
８２１…第２貫通孔
８２２…第２配線
８３３…第２絶縁端子
８３０…第３電極
８３１…第３貫通孔
９００…真空容器
９５０…真空排気装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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