(57)【要約】【課題】フィルタ用の磁界の影響によるイオンビーム密度分布の不均一性の緩和、イオン源ひいてはイオンビームの大面積化、所望イオンの透過効率の悪化防止および永久磁石の加熱抑制を可能にする。【解決手段】引出し電極系２０を構成する第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍にイオンビーム２６の引出し方向に交差する方向の磁界４６を発生させる永久磁石４４を、引出し電極系２０を構成する第２電極２２に内包させている。この永久磁石４４は、互いに沿って３列以上に配列されていて、各列の永久磁石４４はイオンビーム２６の引出し方向に沿う上下方向に磁極を有しており、かつ隣り合う列の永久磁石４４のプラズマ１６側の磁極の極性は互いに逆極性である。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン源ガスが導入されるプラズマ室容器と、このプラズマ室容器内でイオン源ガスを電離させてプラズマを生成するプラズマ生成手段と、前記プラズマ室容器の開口部付近に設けられていて前記プラズマからイオンビームを引き出す電極系であって、プラズマ側からイオンビーム引出し方向に数えて少なくとも第１電極および第２電極を有していて両電極間に前記イオンビームを引き出す直流電圧が印加される引出し電極系とを備えるイオン源において、
前記引出し電極系を構成する第１電極のプラズマ側の面の近傍に前記イオンビームの引出し方向に交差する方向の磁界を発生させる永久磁石を、前記引出し電極系を構成する第２電極以降の電極に取り付けており、しかもこの永久磁石は互いに沿って３列以上に配列されていて、各列の永久磁石は前記イオンビームの引出し方向に沿う上下方向に磁極を有しており、かつ隣り合う列の永久磁石のプラズマ側の磁極の極性は互いに逆極性である、ことを特徴とするイオン源。
【請求項２】
前記第２電極に前記永久磁石を内包させている請求項１記載のイオン源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、被照射物にイオンビームを照射してイオン注入等の処理を施すイオン照射装置等に用いられるものであって、引出し電極系を構成する第１電極のプラズマ側の面の近傍にフィルタ用の磁界を発生させることによって、不要な軽イオンが引き出されるのを抑制することができるようにしたイオン源に関し、より具体的には、フィルタ用の磁界の影響によるイオンビーム密度分布の不均一性の緩和等を可能にする手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば大型の被照射物（例えば液晶ディスプレイ用のガラス基板等の基板）にイオン注入を行う場合に、イオン源から引き出したイオンビームを質量分離電磁石を通さずにそのまま被照射物に照射するイオン照射装置を用いる場合がある。このような装置は、イオンドーピング装置または非質量分離型のイオン注入装置とも呼ばれる。
【０００３】
この場合、イオン源からは、通常、所望のイオン（例えばＰＨｘ＋　、Ｂ２Ｈｘ＋　等のドーパントイオン）に、それよりも軽い不要な軽イオン（例えば水素イオン、ヘリウムイオン等）が混じったイオンビームが引き出される。このようなイオンビームをそのまま被照射物に照射すると、不要な軽イオンまでもが被照射物に入射することになり、被照射物の温度上昇が大きくなる等の問題を惹き起こす。
【０００４】
このような課題を解決するために、引出し電極系を構成する第１電極のプラズマ側の面の近傍に永久磁石を配置することによって、軽イオンが引き出されるのを抑制するようにしたイオン源が既に提案されている（例えば、特開平１１−３２９２７０号公報参照）。そのようなイオン源を、図３および図４を参照して説明する。
【０００５】
このイオン源２は、イオン源ガス８が導入されるプラズマ室容器４と、このプラズマ室容器４内でイオン源ガス８を電離させてプラズマ１６を生成するプラズマ生成手段と、プラズマ室容器４の開口部付近に設けられていてプラズマ１６から電界の作用でイオンビーム２６を引き出す引出し電極系２０とを備えている。
【０００６】
プラズマ生成手段は、この例では、熱電子放出用のフィラメント１０と、それを通電加熱するフィラメント電源１２と、フィラメント１０とプラズマ室容器４間でアーク放電を生じさせるアーク電源１４とで構成されている。
【０００７】
イオン源ガス８は、例えば、ホスフィン（ＰＨ３　）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６　）等の原料ガス（これは、水素化物ガス、半導体材料ガスまたはドーパントガスとも呼ばれる）を、水素やヘリウムの希釈ガスで希釈したものである。この原料ガスが分解されて、前述した所望のイオンが作られる。
【０００８】
引出し電極系２０は、プラズマ１６側からイオンビーム２６の引出し方向に向けて数えて、少なくとも第１電極２１および第２電極２２を有している。この例では更に、第３電極２３および第４電極２４を有している。各電極２１〜２４は、例えば多数のイオン引出し孔２１ａ〜２４ａを相対応する位置にそれぞれ有している。
【０００９】
第１電極２１には、この例ではフィルタ電圧ＶＦ　（例えば０〜１５０Ｖ程度）を出力する直流のフィルタ電源４０を介して、直流の加速電源３４から正の加速電圧ＶＡ　（例えば数十ｋＶ程度）が印加される。フィルタ電圧ＶＦ　は、通常はプラズマ室容器４を基準に見て第１電極２１側が負になるように印加される。第１電極２１と第２電極２２との間には、この例ではフィルタ電源４０を介して、直流の引出し電源３２から引出し電圧ＶＥ　（例えば数ｋＶ程度）が印加される。引出し電圧ＶＥ　は、第１電極２１を基準に見て第２電極２２側が負になるように印加される。第３電極２３には、直流の抑制電源３６から負の抑制電圧ＶＳ　（例えば１ｋＶ程度）が印加される。第４電極２４は接地されている。この構成によって、第１電極２１と第２電極２２との間には、第１電極２１を基準に見て第２電極２２側が負になる直流電圧ＶＤ　が印加され、これによってイオンビーム２６は下流側に向けて引き出される。この直流電圧ＶＤ　の大きさは次式で表される。
【００１０】
【数１】
ＶＤ　＝ＶＥ　−ＶＦ　
【００１１】
第１電極２１の上方の両側部には、当該第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍にイオンビーム２６の引出し方向に交差する方向（即ち第１電極２１の面に沿う方向）の磁界３０を発生させる永久磁石２８が設けられている。この永久磁石２８は、図４も参照して、Ｘ軸に沿う一方向の磁界３０を当該Ｘ軸と交差するＹ軸方向に連続して発生させる２列のＹ軸に沿って延びた永久磁石である。
【００１２】
なお、永久磁石２８の近くの部材は、例えばプラズマ室容器４、第１電極２１、第２電極２２等は、非磁性材で形成して、永久磁石２８からの磁界３０を乱さないようにしている。
【００１３】
プラズマ１６は、上記磁界３０が発生している領域まで拡散して来る。そしてこのプラズマ１６から引き出されるイオンは、磁界３０によって、その質量および運動エネルギーに比例する旋回半径で曲げられる。ここでは運動エネルギーは同一であるので、前述した所望のイオン２６ａに比べて軽イオン２６ｂの方が遙かに大きく曲げられる。これは一種のフィルタ作用であり、このような作用によって、不要な軽イオン２６ｂが引出し電極系２０（より具体的にはその第１電極２１）に進入するのを阻止して、引出し電極系２０から所望のイオン２６ａを選択的に（優先的に）引き出すことができ、これがイオン源２から引き出されるイオンビーム２６を構成する。
【００１４】
その場合、この例のようにプラズマ室容器４と第１電極２１との間を絶縁物３８によって電気絶縁し、かつ両者間に直流のフィルタ電源４０を接続しておくと、それから出力するフィルタ電圧ＶＦ　によって、磁界３０に流入するイオンを加速してその運動エネルギーを調整することができるので、上記フィルタ作用を簡単に調整して、分離する質量のしきい値を簡単に調整することができる。従って、制御性が良くなる。
【００１５】
上記のようにして引き出されたイオンビーム２６は、この例では質量分離することなくそのまま被照射物４２に照射される。これによって、当該被照射物４２に、イオン注入等の処理を施すことができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記イオン源においては、次のような課題がある。
【００１７】
（１）上記のような第１電極２１の両側部に設けた２列の永久磁石２８によって発生させた磁界３０を用いると、前記Ｙ軸に沿う方向におけるイオンビーム２６の密度分布が不均一になることが分かった。これは、プラズマ１６中の電子やイオンが、イオンを引き出す電界Ｅ（図４では紙面の裏向き）および磁界３０と交差する方向、即ち前記Ｙ軸に沿う方向の一方向に押し流されるような運動（ドリフト）をして、Ｙ軸に沿う方向においてプラズマ１６の密度に、一方端側は高く他方端側は低いという偏りが生じるからである。なお、上記電界Ｅは、プラズマ室容器４に対するプラズマ１６の電位（プラズマ電位）ＶＰ　と上記フィルタ電圧ＶＦ　とを合成した電圧に相当するものである。
【００１８】
（２）所望のフィルタ作用を奏するのに必要な磁界強度を得なければならないために、２列の永久磁石２８間の間隔を簡単に広げることはできないので、イオン源２の（ひいてはそれから引き出すイオンビーム２６の）前記Ｘ軸方向の寸法を大きくすることは困難であり、これがイオン源２ひいてはイオンビーム２６の大面積化を困難にしている。
【００１９】
これに対しては、上記のような両側２列の永久磁石２８を設ける代わりに、前記特許公報にも記載されているように、第１電極２１の上部近傍に、第１電極２１に沿う方向の左右に磁極を有する複数列の永久磁石を前記Ｘ軸方向に並設して、上記磁界３０の代わりに、第１電極２１に沿うように互いに同一方向の磁界を分割して発生させる技術を採用することが考えられる。
【００２０】
この技術によれば、永久磁石の列数を増やせば良いので、上記（２）の大面積化の課題を解決することはできる。しかし、上記（１）のイオンビーム２６の不均一性の課題を解決することはできない。なぜなら、複数列の永久磁石によって互いに同一方向の磁界を発生させるので、プラズマ１６中の電子やイオンのドリフト方向も一方向であり、プラズマ１６の密度に前述した偏りが生じることは防げないからである。
【００２１】
それに加えて次のような新たな課題が生じる。
【００２２】
（ａ）プラズマ１６からイオンは複数列の永久磁石の間を通して引き出されることになるけれども、第１電極２１に進入するまでのイオンのエネルギーは未だ小さくて（具体的には、前述したプラズマ電位ＶＰ　とフィルタ電圧ＶＦ　とを合成した電圧に相当するエネルギーである）、当該イオンの発散が大きいので、永久磁石の壁面にイオンが衝突して消滅する割合が大きい。これは所望のイオン２６ａについても言えることである。従って所望のイオン２６ａの透過効率（引出し効率）が悪化する。
【００２３】
（ｂ）複数列の永久磁石を第１電極２１の上部近傍に配置したのでは、フィラメント１０からの熱やプラズマ１６によるスパッタを直接受けて、永久磁石が加熱されやすく、それによって永久磁石の磁力が急激に低下してしまう。
【００２４】
そこでこの発明は、フィルタ用の磁界の影響によるイオンビーム密度分布の不均一性の緩和、イオン源ひいてはイオンビームの大面積化、所望イオンの透過効率の悪化防止および永久磁石の加熱抑制を可能にしたイオン源を提供することを主たる目的としている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明のイオン源は、前記引出し電極系を構成する第１電極のプラズマ側の面の近傍に前記イオンビームの引出し方向に交差する方向の磁界を発生させる永久磁石を、前記引出し電極系を構成する第２電極以降の電極に取り付けており、しかもこの永久磁石は互いに沿って３列以上に配列されていて、各列の永久磁石は前記イオンビームの引出し方向に沿う上下方向に磁極を有しており、かつ隣り合う列の永久磁石のプラズマ側の磁極の極性は互いに逆極性である、ことを特徴としている。
【００２６】
このイオン源によれば、次のような作用効果を奏する。
【００２７】
（１）引出し電極系を構成する第２電極以降の電極に取り付けた永久磁石は、第１電極のプラズマ側の面の近傍にイオンビームの引出し方向に交差する方向の磁界を発生させるので、当該磁界によって、従来技術の所で説明したのと同様の作用によって、不要な軽イオンが引き出されるのを阻止して、所望のイオンを選択的に引き出すことができる。即ち、フィルタ作用を奏することができる。
【００２８】
（２）３列以上に配列された永久磁石を有しているので、イオン源ひいてはイオンビームの大面積化が可能である。
【００２９】
（３）各列の永久磁石は上下方向に磁極を有していて、しかも隣り合う列の永久磁石のプラズマ側の磁極の極性は互いに逆極性であるので、前記第１電極のプラズマ側の面の近傍には、複数列の磁界であってしかも隣り合う列の磁界の向きが互いに逆向きの磁界が形成される。このような互いに逆向きの磁界の列を形成すると、一方の磁界の列の影響による前述したイオンビーム密度分布の偏り方と、他方の磁界の列の影響によるイオンビーム密度分布の偏り方とは、磁界の向きが逆であるから、互いに反対になる。従って、引出し電極系から引き出されるイオンビーム中では、イオンビーム密度分布の偏り方が反対の領域が複数混在していて偏り方が互いに相殺し合うことになるので、イオンビーム全体で見れば、イオンビーム密度分布の不均一性が実質的に緩和されることになる。
【００３０】
（４）第１電極と第２電極との間にはイオンビームを引き出す方向の直流電圧が印加されるので、第２電極に進入するイオンのエネルギーは、第１電極に進入する場合よりも大きく、従って当該イオンの発散は小さい。その結果、第２電極に永久磁石を取り付けると、第１電極上に永久磁石を設けている場合に比べて、永久磁石の壁面にイオンが衝突して消滅する割合は小さくなるので、イオンの透過効率の悪化を防止することができる。
【００３１】
（５）第２電極に永久磁石を取り付けておくと、その上の第１電極によって、フィラメントからの熱やプラズマによるスパッタを永久磁石が直接受けることを防止することができるので、永久磁石の加熱を抑制してその磁力低下を抑えることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係るイオン源の一例を電源と共に示す断面図である。図２は、第２電極および永久磁石配置の一例を示す平面図である。図３および図４に示した従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に説明する。
【００３３】
このイオン源２ａにおいては、前記引出し電極系２０を構成する第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍にイオンビーム２６の引出し方向に交差する方向（換言すれば第１電極２１の面に沿う方向）の磁界４６を発生させる永久磁石４４を、第２電極２２に取り付けている。より具体的には、この例では当該永久磁石４４を第２電極２２に内包させている。
【００３４】
この永久磁石４４は、互いに沿って３列以上に配列されている。その一例として、図１は４列の場合を示し、図２は３列の場合を示す。詳述すると、各永久磁石４４は、前記Ｙ軸方向に互いに沿って（例えば平行に）延びた棒状のものであり、これを前記Ｘ軸方向に電極面に沿って３列以上に並設している。
【００３５】
各列の永久磁石４４は、イオンビーム２６の引出し方向に沿う上下方向に磁極を有している。これは、前記特許公報に記載されている複数列の永久磁石の配置とは、磁極の配置を９０度異にしている。更に、隣り合う列の永久磁石のプラズマ１６側の磁極の極性を、互いに逆極性にしている。このようにすると、第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍には、複数列の磁界４６であってしかも隣り合う列の磁界の向きが互いに逆向きの磁界４６が形成される。これも、前記特許公報に記載されている複数列の永久磁石の配置によるものとは全く異なるものである。
【００３６】
なお、従来例と同様、永久磁石４４の近くの部材は、例えばプラズマ室容器４、第１電極２１、第２電極２２等は、非磁性材で形成して、永久磁石４４からの磁界４６を乱さないようにしている。更に必要に応じて、第３電極２３および第４電極２４を非磁性材で形成しておいても良く、この例ではそのようにしている。
【００３７】
このイオン源２ａによれば、次のような作用効果を奏する。
【００３８】
（１）引出し電極系２０を構成する第２電極２２に内包させた永久磁石４４は、第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍にイオンビーム２６の引出し方向に交差する方向の磁界４６を発生させるので、当該磁界４６によって、従来技術の所で説明したのと同様の作用によって、不要な軽イオン２６ｂが引き出されるのを阻止して、所望のイオン２６ａを選択的に（優先的に）引き出すことができ、これがイオン源２ａから引き出されるイオンビーム２６を構成する。即ち、フィルタ作用を奏することができる。
【００３９】
（２）永久磁石４４は互いに沿ってＸ軸方向に３列以上に配列されているので、フィルタ作用に必要な磁界４６の強さを確保しつつ、イオン源２ａのＸ軸方向の寸法を大きくすることができる。永久磁石４４の列数は必要に応じて増やせば良い。従って、イオン源２ａひいてはイオンビーム２６の大面積化が可能である。
【００４０】
（３）各列の永久磁石４４は上下方向に磁極を有していて、しかも隣り合う列の永久磁石４４のプラズマ側の磁極の極性は互いに逆極性であるので、前述したように、第１電極２１のプラズマ１６側の面の近傍には、複数列の磁界４６であってしかも隣り合う列の磁界の向きが互いに逆向きの磁界４６が形成される。このような互いに逆向きの磁界４６の列を形成すると、一方の磁界４６の列の影響による前述したイオンビーム密度分布の偏り方と、他方の磁界４６の列の影響によるイオンビーム密度分布の偏り方とは、磁界４６の向きが逆であるから、互いに反対になる。これは、磁界４６の向きが逆向きであるために、前述したプラズマ１６中の電子やイオンのドリフト方向も逆方向になるからである。従って、引出し電極系２０から引き出されるイオンビーム２６中では、イオンビーム密度分布の偏り方が反対の領域が複数混在していて偏り方が互いに相殺し合うことになるので、イオンビーム２６全体で見れば、イオンビーム密度分布の不均一性が実質的に緩和されることになる。
【００４１】
その結果、このようなイオンビーム２６を用いて行う被照射物４２に対するイオン注入等の処理の均一性を高めることができる。特に、イオンビーム２６の照射時に、被照射物４２を前記Ｘ軸に沿う方向（矢印Ｃ方向またはその反対方向）に搬送すれば、被照射物４２上では、上記複数のイオンビーム密度分布が積算されることになるので、均一性のより高い処理が可能になる。
【００４２】
（４）第１電極２１と第２電極２２との間には、イオンビーム２６を引き出す方向の前述した直流電圧ＶＤ　が印加されるので、第２電極２２に進入するイオンのエネルギーは、第１電極２１に進入する場合よりも大きい。例えば、前記プラズマ電位ＶＰ　は通常は０〜１０Ｖ程度、フィルタ電圧ＶＦ　は通常は０〜１５０Ｖ程度であるのに対して、引出し電圧ＶＥ　は通常は２〜３ｋＶ程度であるので、第２電極２２に進入するイオンのエネルギーは第１電極２１に進入する場合よりも１桁程度は大きい。従って第２電極２２に進入するイオンの発散は小さい（換言すれば指向性ないし直進性が高い）。
【００４３】
その結果、第２電極２２に永久磁石４４を内包させて第２電極２２の厚さが大きくなっても、第２電極２２のイオン引出し孔２２ａの壁面にイオンが衝突して消滅する割合は小さくなるので、しかも第１電極２１の厚さを大きくする必要はないので、前記特許公報に記載のように第１電極上に永久磁石を設ける場合に比べて、イオン（より具体的には所望のイオン２６ａ）の透過効率（引出し効率）の悪化を防止することができる。永久磁石４４を第２電極２２に内包させずに取り付ける場合も、同様に、イオンのエネルギーが大きくてその発散が小さいことによって、永久磁石の壁面にイオンが衝突して消滅する割合は小さくなる。
【００４４】
（５）第２電極２２に永久磁石４４を内包させたり取り付けたりしておくと、その上の第１電極２１によって、フィラメント１０からの熱やプラズマ１６によるスパッタを永久磁石４４が直接受けることを防止することができるので、永久磁石４４の加熱を抑制してその磁力低下を抑えることができる。
【００４５】
なお、永久磁石４４は第２電極２２に内包させずに取り付けておいても良い。例えば、第２電極２２を薄くしてその上面または下面に上記のような配列で永久磁石４４を取り付けておいても良い。しかしこの例のように第２電極２２に内包させる方が好ましい。そのようにすると、永久磁石４４の存在によって第１電極２１や第３電極２３との間の電界を乱すことがない。永久磁石４４が第１電極２１を通過して来るイオンによってスパッタされることもないので、永久磁石４４の温度上昇や損傷も少ない。永久磁石４４を第２電極２２と共に冷却することも容易である。
【００４６】
永久磁石４４を内包させたり取り付けたりしている第２電極２２と第１電極２１との間に、他の電極が存在していても良い。例えば、当該他の電極を第１の引出し電極とし、第２電極２２を第２の引出し電極として、２段構成の引出し電極としても良い。その場合は、永久磁石４４を内包させたり取り付けたりしている第２電極２２は、プラズマ１６側から数えた順番では、第２電極ではなく、第３電極あるいはそれ以降の電極となるが、それでも構わない。しかし、この例のように、第１電極２１のすぐ下流側の第２電極２２に永久磁石４４を内包させたり取り付けたりするのが好ましい。そのようにする方が、永久磁石４４が第１電極２１に近くなるので、第１電極２１の表面近傍により強い磁界４６を発生させることが容易になるからである。
【００４７】
引出し電極系２０において、永久磁石４４を設けた第２電極２２より下流側の電極構成は、この例のものに限られるものではなく、任意である。
【００４８】
永久磁石４４の列数は、３列以上で任意である。例えば、イオン源２ａをより大型化したければ、列数をより増やせば良い。いずれの場合も、永久磁石４４の列数は、偶数列とするよりも奇数列にする方が好ましい。奇数列にすると、例えば図２に示す例のように、互いに逆向きの磁界４６の列が同じ数だけ存在することになるので（偶数列の場合はどちらか一方が一つ多くなる）、前述した逆向きの磁界によるドリフトの相殺作用をより完全なものにすることができる。
【００４９】
二つの列の磁界４６の間に設けるイオン引出し孔２２ａの配置や形状は上記例以外のものでも良い。例えば、イオン引出し孔２２ａは、図１および図２に示すように２列でも良いし、あるいは１列でも３列以上でも良い。複数列の場合は、イオン引出し孔２２ａを並べて配置しても良いし、互い違いに配置しても良い。また、イオン引出し孔２２ａは、図示例のように丸孔でも良いし、例えばＹ軸方向に細長いスリット状のもの等でも良い。他の電極２１、２３、２４についても同様である。
【００５０】
前述したようにプラズマ室容器４と第１電極２１との間を絶縁物３８によって電気絶縁し、かつ両者間に直流のフィルタ電源４０を接続しておくと、それから出力するフィルタ電圧ＶＦ　によって、磁界４６に流入するイオンを加速してその運動エネルギーを調整することができ、それによって分離する質量のしきい値を簡単に調整して上記フィルタ作用を簡単に調整することができ、制御性が良くなるので好ましいけれども、この調整を行う必要がない場合もあり、その場合はフィルタ電源４０を設ける必要はない。かつ、絶縁物３８を設けずに、プラズマ室容器４と第１電極２１とを同電位にすれば良い。この場合は、ＶＤ　＝ＶＥ　となる。
【００５１】
引出し電源３２の正極は、上記例と違って、第１電極２１に接続しても良い。この場合も、ＶＤ　＝ＶＥ　となる。
【００５２】
プラズマ生成手段は、上記例のようなフィラメント１０を用いるものの代わりに、プラズマ室容器４内に高周波やマイクロ波を導入して、プラズマ室容器４内で高周波放電やマイクロ波放電を生じさせ、それによってイオン源ガス８を電離させてプラズマ１６を生成するもの等でも良い。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、次のような効果を奏する。
【００５４】
（１）３列以上に配列された永久磁石を有しているので、イオン源ひいてはイオンビームの大面積化が可能である。
【００５５】
（２）上記永久磁石によって、第１電極のプラズマ側の面の近傍に複数列の磁界であってしかも隣り合う列の磁界の向きが互いに逆向きの磁界が形成されるので、プラズマ中のドリフト現象によるイオンビーム密度分布の偏り方を相殺させて、イオンビーム全体で見れば、イオンビーム密度分布の不均一性を実質的に緩和することができる。
【００５６】
（３）第２電極に進入するイオンのエネルギーは、第１電極に進入する場合よりも大きく、従って当該イオンの発散は小さいので、第２電極に永久磁石を取り付けると、第１電極上に永久磁石を設けている場合に比べて、永久磁石の壁面にイオンが衝突して消滅する割合は小さくなり、イオンの透過効率の悪化を防止することができる。
【００５７】
（４）第２電極に永久磁石を取り付けておくと、その上の第１電極によって、フィラメントからの熱やプラズマによるスパッタを永久磁石が直接受けることを防止することができるので、永久磁石の加熱を抑制してその磁力低下を抑えることができる。
【００５８】
請求項２記載の発明によれば、第２電極に永久磁石を内包させているので、次のような更なる効果を奏する。即ち、永久磁石の存在によって第１電極や第３電極との間の電界を乱すことがない。永久磁石が第１電極を通過して来るイオンによってスパッタされることもないので、永久磁石の温度上昇や損傷も少ない。永久磁石を第２電極と共に冷却することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るイオン源の一例を電源と共に示す断面図である。
【図２】第２電極および永久磁石配置の一例を示す平面図である。
【図３】従来のイオン源の一例を電源と共に示す断面図である。
【図４】図３中の永久磁石および第１電極を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
２ａ　イオン源
４　プラズマ室容器
１６　プラズマ
２０　引出し電極系
２１　第１電極
２２　第２電極
２６　イオンビーム
３２　引出し電源
４４　永久磁石
４６　磁界
【図１】
2004055390.tif 000003
【図２】
2004055390.tif 000004
【図３】
2004055390.tif 000005
【図４】
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