(57)【要約】【課題】例えば幅広ビーム源への使用に好適な、実用性に優れるラインプラズマ発生装置を提供する。【解決手段】ラインプラズマ発生装置１０は、長手方向にマイクロ波を伝搬するための導波管１４と、長手方向に沿って配設され、導波管１４にプラズマを閉じ込めるための長手方向に交差する磁場を発生させるための磁石１６と、を備える。導波管１４は、側壁２４から管内に突き出して長手方向に延びるリッジ部２６を備え、リッジ部２６は側壁２４の外表面に長手方向に延びる凹部２８を形成してもよい。磁石１６は、凹部２８に配設されていてもよい。【選択図】図２
2013041703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインプラズマ発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６９１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【符号の説明】
【００５５】
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。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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