(57)【要約】【課題】イオン源のクリーニング時間を短縮する。【解決手段】イオン源１０は、チャンバ本体１３、フロントスリット部１５、及びそれらの間に介在する絶縁部１６を有するイオン源チャンバ１１と、チャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に電圧を印加するフロントスリット電源１７と、イオン源制御部１８と、を備える。イオン源制御部１８は、プラズマ生成空間１２におけるイオンの運動エネルギーとイオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を記憶するスパッタ率記憶部と、フロントスリット部１５のクリーニングのためにチャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に印加すべき設定電圧Ｖｓをスパッタ率情報に基づいて決定する最適電圧決定部と、設定電圧Ｖｓに従ってフロントスリット電源１７を制御する電源制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ生成空間を囲むチャンバ本体と、前記チャンバ本体のイオン引出開口を定めるフロントスリット部と、前記フロントスリット部を前記チャンバ本体から電気的に絶縁するよう前記フロントスリット部と前記チャンバ本体との間に介在する絶縁部と、を備えるイオン源チャンバと、
前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に電圧を印加するよう前記チャンバ本体と前記フロントスリット部との間に電気的に接続されたフロントスリット電源と、
イオン源制御部であって、
前記プラズマ生成空間におけるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を記憶するスパッタ率記憶部と、
前記フロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定する最適電圧決定部と、
前記設定電圧に従って前記フロントスリット電源を制御する電源制御部と、を備えるイオン源制御部と、を備えることを特徴とするイオン源。
【請求項２】
前記最適電圧決定部は、前記スパッタ率情報から導かれる最大スパッタ率を与えるイオン運動エネルギー値から前記設定電圧を決定することを特徴とする請求項１に記載のイオン源。
【請求項３】
前記イオン源制御部は、前記スパッタ率を複数の異なる運動エネルギー値それぞれについて計算し前記スパッタ率情報を生成するスパッタ率計算部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のイオン源。
【請求項４】
前記イオン源制御部は、前記プラズマ生成空間に生成される一以上のイオン種を特定するイオン種特定部と、一以上の種類のフロントスリット堆積物を特定する堆積物特定部と、を備え、
前記スパッタ率情報は、前記一以上のイオン種から選択される一のイオン種のイオン運動エネルギーと、前記一のイオン種による、前記一以上の種類のフロントスリット堆積物から選択される一種類の堆積物のスパッタ率との関係を表すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のイオン源。
【請求項５】
イオン源のチャンバ本体において生成されるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を記憶するスパッタ率記憶部と、
前記イオン源のフロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定する最適電圧決定部と、を備えることを特徴とするイオン源フロントスリット電圧設定装置。
【請求項６】
イオン源のチャンバ本体において生成されるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を生成することと、
前記イオン源のフロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定することと、を備えることを特徴とするイオン源フロントスリット電圧設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン源、イオン源フロントスリット電圧設定装置、及びイオン源フロントスリット電圧設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン源の運転を続けると、そのプラズマ生成容器の内壁や引出電極に堆積物が付着する。プラズマ生成容器にクリーニングガスを導入してそのプラズマを容器内に生成し、プラズマ中のイオンによるスパッタや化学反応等によって堆積物を除去するクリーニング方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３８６６８号公報
【特許文献２】特開平３−６４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、イオン源のクリーニング時間を短縮する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のある態様によると、イオン源は、プラズマ生成空間を囲むチャンバ本体と、前記チャンバ本体のイオン引出開口を定めるフロントスリット部と、前記フロントスリット部を前記チャンバ本体から電気的に絶縁するよう前記フロントスリット部と前記チャンバ本体との間に介在する絶縁部と、を備えるイオン源チャンバと、前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に電圧を印加するよう前記チャンバ本体と前記フロントスリット部との間に電気的に接続されたフロントスリット電源と、イオン源制御部と、を備える。イオン源制御部は、前記プラズマ生成空間におけるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を記憶するスパッタ率記憶部と、前記フロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定する最適電圧決定部と、前記設定電圧に従って前記フロントスリット電源を制御する電源制御部と、を備える。
【０００６】
本発明のある態様によると、イオン源フロントスリット電圧設定装置は、イオン源のチャンバ本体において生成されるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を記憶するスパッタ率記憶部と、前記イオン源のフロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定する最適電圧決定部と、を備える。
【０００７】
本発明のある態様によると、イオン源フロントスリット電圧設定方法は、イオン源のチャンバ本体において生成されるイオンの運動エネルギーと前記イオンによるフロントスリット堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を生成することと、前記イオン源のフロントスリット部のクリーニングのために前記チャンバ本体に対し前記フロントスリット部に印加すべき設定電圧を前記スパッタ率情報に基づいて決定することと、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや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】
【０００９】
本発明によれば、イオン源のクリーニング時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のある実施の形態に係るイオン源を概略的に示す図である。
【図２】本発明のある実施の形態に係るイオン源フロントスリット電圧設定装置を概略的に示す図である。
【図３】本発明のある実施の形態に係るイオン源フロントスリット電圧設定方法を概略的に示す図である。
【図４】本発明のある実施の形態に係るスパッタ率情報を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００１２】
図１は、本発明のある実施の形態に係るイオン源１０を概略的に示す図である。イオン源１０は、例えばイオン注入装置又は粒子線治療装置等のイオン照射装置のイオン源として使用される。イオン源１０は、例えばマイクロ波イオン源である。マイクロ波イオン源においては、真空のプラズマチャンバにマイクロ波が導入される。プラズマチャンバに供給された原料ガスがマイクロ波によって励起され、プラズマＰが生成される。プラズマＰからイオンＩが引き出される。イオン源１０は、傍熱陰極型イオン源などその他の形式のイオン源であってもよい。
【００１３】
イオン源１０は、イオン源チャンバ１１を備える。イオン源チャンバ１１は、プラズマ生成空間１２を囲むチャンバ本体１３と、チャンバ本体１３のイオン引出開口１４を定めるフロントスリット部１５と、フロントスリット部１５とチャンバ本体１３との間に介在する絶縁部１６と、を備える。絶縁部１６は、フロントスリット部１５をチャンバ本体１３から電気的に絶縁する。チャンバ本体１３の一部は、イオン源チャンバ１１にマイクロ波を受け入れるためのマイクロ波導入窓であってもよい。
【００１４】
イオン源１０は、チャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に電圧を印加するようチャンバ本体１３とフロントスリット部１５との間に電気的に接続されたフロントスリット電源１７と、イオン源１０を制御するよう構成されたイオン源制御部１８と、を備える。イオン源制御部１８は、イオン源１０を搭載したイオン照射装置の他の構成要素を制御するよう構成されていてもよい。イオン源制御部１８の詳細は後述する。
【００１５】
イオン源１０は、プラズマＰの原料ガスをプラズマ生成空間１２に供給するためのガス供給系（図示せず）を備える。このガス供給系によって、例えばジボラン、三フッ化ホウ素、アルシン、ホスフィンなどの原料ガスがプラズマ生成空間１２に供給される。また、ガス供給系は、チャンバ本体１３及びフロントスリット部１５のクリーニングのためのクリーニングガス（例えばアルゴン）をプラズマ生成空間１２に供給してもよい。
【００１６】
また、プラズマ生成空間１２の中心軸に沿う磁場を発生させるための例えばコイルなどの磁場発生器（図示せず）がイオン源チャンバ１１の外側に設けられていてもよい。マイクロ波を原料ガスに効率的に吸収させるために、電子サイクロトロン共鳴条件の磁場又はそれよりも強い軸方向の磁場がプラズマ生成空間１２に印加される。こうしてプラズマ生成空間１２に高密度プラズマが生成されてもよい。
【００１７】
イオン引出開口１４の外側には、イオンＩをイオン源チャンバ１１の外に引き出すための引出電極系（図示せず）が設けられている。引出電極系はイオンＩを被照射物に運ぶためのいわゆるビームラインの最上流部にあたる。このビームラインもプラズマ生成空間１２と同様に真空排気系（図示せず）によって真空に保持される。
【００１８】
イオン源１０の下流には質量分析装置２０が設置されている。質量分析装置２０は、イオン引出開口１４から出るイオンビームＢを受け入れるようフロントスリット部１５の下流に配置され、イオンビームＢの質量スペクトルを測定するよう構成されている。質量分析装置２０は、上述の引出電極系の下流に配置されている。本書において、質量分析装置２０は、イオン源１０の一部であるとみなされてもよいし、イオン照射装置におけるイオン源１０とは別の構成要素であるとみなされてもよい。
【００１９】
質量分析装置２０には、質量分析装置２０を制御するよう構成された質量分析制御部２１が備えられている。質量分析制御部２１は、イオンビームＢの質量スペクトルが測定されるように質量分析装置２０を制御する質量スペクトル測定モードと、イオンビームＢから予め定められたイオン種が選択されるように質量分析装置２０を制御する所定イオン種選択モードと、を含む複数の運転モードから一の運転モードを選択するよう構成されている。質量分析制御部２１は、イオン源制御部１８と別に設けられていてもよい。質量分析制御部２１は、イオン源制御部１８の一部であってもよい。
【００２０】
図２は、本発明のある実施の形態に係るイオン源制御部１８またはイオン源フロントスリット電圧設定装置を概略的に示す図である。こうした制御装置は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組合せによって実現される。また、図２においては、関連するイオン源１０の一部の構成を概略的に示す。
【００２１】
イオン源制御部１８は、運転モード選択部３０、クリーニング制御部３１、記憶部３２、入力部３４、及び出力部３６を備える。
【００２２】
運転モード選択部３０は、イオン源１０のクリーニングを実行するクリーニング運転モードと、イオン源１０からイオンＩを引き出す通常運転モードと、を含む複数の運転モードから一の運転モードを選択するよう構成されている。この複数の運転モードには、クリーニングとイオン引出を同時に行う同時運転モードが含まれてもよい。運転モード選択部３０は、入力部３４からの入力に応じて一の運転モードを選択してもよい。
【００２３】
クリーニング制御部３１は、クリーニング運転モードにおいてイオン源１０を制御するよう構成されている。詳しくは後述するが、クリーニング制御部３１は、クリーニング運転モードにおいてフロントスリット電源１７が設定電圧Ｖｓを出力するようフロントスリット電源１７を制御する。クリーニング制御部３１は、通常運転モード（または同時運転モード）において設定電圧Ｖｓまたはこれと異なる任意の電圧を出力するようフロントスリット電源１７を制御する。クリーニング制御部３１は、イオン種特定部３８、堆積物特定部４０、スパッタ率計算部４２、スパッタ率記憶部４４、最適電圧決定部４６、及び電源制御部４８を備える。
【００２４】
記憶部３２は、イオン源１０の制御に関連する情報を記憶するよう構成されている。スパッタ率記憶部４４は、記憶部３２に設けられていてもよい。入力部３４は、ユーザまたは他の装置からの、イオン源１０の制御に関連する入力を受け付けるよう構成されている。入力部３４は例えば、ユーザからの入力を受け付けるためのマウスやキーボード等の入力手段、及び／または、他の装置との通信をするための通信手段を含む。出力部３６は、イオン源１０の制御に関連する情報を出力するよう構成され、ディスプレイやプリンタ等の出力手段を含む。記憶部３２、入力部３４、及び出力部３６はそれぞれクリーニング制御部３１と通信可能に接続されている。
【００２５】
質量分析制御部２１は、運転モード選択部３０がクリーニング運転モードを選択するとき質量スペクトル測定モードを選択を選択してもよい。質量分析制御部２１は、運転モード選択部３０が通常運転モード（または同時運転モード）を選択するとき所定イオン種選択モードを選択してもよい。
【００２６】
質量分析制御部２１は、質量スペクトルモニタ２２を備えてもよい。質量スペクトルモニタ２２は、質量スペクトル測定モードにおいて測定されたイオンビームＢの質量スペクトルＭＳをイオン源制御部１８に出力するよう構成されている。イオン源制御部１８は、入力された質量スペクトルＭＳを、必要に応じて、運転モード選択部３０及びクリーニング制御部３１に与えてもよい。あるいは、イオン源制御部１８は、質量スペクトルＭＳを記憶部３２に保存し及び／または出力部３６に出力してもよい。
【００２７】
図３は、本発明のある実施の形態に係るイオン源フロントスリット電圧設定方法を概略的に示す図である。この方法は、イオンＩ及びフロントスリット堆積物Ｄの特定ステップ（Ｓ１）、スパッタ率計算ステップ（Ｓ２）、及び最適電圧決定ステップ（Ｓ３）を含む。最適電圧決定ステップ（Ｓ３）の後に、必要に応じて、クリーニングステップ（Ｓ４）が含まれてもよい。
【００２８】
特定ステップ（Ｓ１）において、イオン種特定部３８は、プラズマ生成空間１２に生成される一以上のイオン種を特定する。イオン種特定部３８は、特定されたイオン種を表す情報を記憶部３２に保存し及び／または出力部３６に出力してもよい。
【００２９】
例えば、イオン種特定部３８は、測定されたイオンビームＢの質量スペクトルＭＳからイオンビームＢに含まれる一以上のイオン種を特定してもよい。あるいは、イオン種特定部３８は、プラズマ生成空間１２に供給されるガス種（原料ガスまたはクリーニングガス）からそこに生成される一以上のイオン種を特定してもよい。プラズマ生成空間１２に供給されるガス種を表す情報は予め入力部３４から入力され記憶部３２に保存されていてもよい。イオン種特定部３８は、そうした情報を記憶部３２から読み出して使用してもよい。
【００３０】
また、特定ステップ（Ｓ１）において、堆積物特定部４０は、一以上の種類のフロントスリット堆積物Ｄを特定する。堆積物特定部４０は、特定されたフロントスリット堆積物Ｄを表す情報を記憶部３２に保存し及び／または出力部３６に出力してもよい。
【００３１】
例えば、堆積物特定部４０は、堆積物特定データベースからフロントスリット部１５上の一以上の種類の堆積物を特定してもよい。堆積物特定データベースは、以前の運転においてプラズマ生成空間１２に供給された原料ガス種と（必要に応じて、プラズマ生成空間１２に露出されたイオン源チャンバ１１の材料と）その運転の結果生じる堆積物とを表す情報を有する。例えば、原料ガスとしてホスフィンが使用される場合、赤リンがフロントスリット部１５に堆積しうる。原料ガスとしてアルシンが使用される場合、ヒ素の固体がフロントスリット部１５に堆積しうる。また、原料ガスとして三フッ化ホウ素が使用されチャンバ本体１３の露出面が窒化ホウ素である場合、フロントスリット部１５に窒化ホウ素の多結晶が堆積しうる。こうした堆積物情報を表す堆積物特定データベースは、予め作成され記憶部３２に保存されていてもよい。
【００３２】
スパッタ率計算ステップ（Ｓ２）において、スパッタ率計算部４２は、スパッタ率を計算してスパッタ率情報を生成する。ここで、スパッタ率情報は、プラズマ生成空間１２におけるイオンＩの運動エネルギーと、そのイオンＩによるフロントスリット堆積物Ｄのスパッタ率との関係を表す。また、スパッタ率とは、知られているように、１個のイオンＩが物体に衝突したときその物体から弾かれる原子の数を表す。
【００３３】
例えば、スパッタ率計算部４２は、スパッタ率を複数の異なる運動エネルギー値それぞれについて計算しスパッタ率情報を生成する。スパッタ率計算部４２は、ある運動エネルギー値の範囲にわたって運動エネルギー値を変化させながら個々の運動エネルギー値に対応するスパッタ率を逐次計算してもよい。このような計算は一般に入手可能なソフトウェア（例えばＳＲＩＭ）を使用して実行することができる。スパッタ率計算部４２は、生成したスパッタ率情報をスパッタ率記憶部４４に保存し及び／または出力部３６に出力してもよい。
【００３４】
スパッタ率計算部４２は、イオン種特定部３８により特定された一以上のイオン種から一のイオン種を選択してもよい。スパッタ率計算部４２は、堆積物特定部４０により特定された一以上の種類のフロントスリット堆積物Ｄから一種類の堆積物を選択してもよい。スパッタ率計算部４２は、選択された一のイオン種のイオン運動エネルギーと、当該一のイオン種による、選択された一種類の堆積物のスパッタ率との関係を表すスパッタ率情報を生成してもよい。スパッタ率計算部４２は、イオン種特定部３８により特定された一以上のイオン種と、堆積物特定部４０により特定された一以上の種類のフロントスリット堆積物Ｄとの複数の（たとえばすべての）組み合わせについて、スパッタ率情報を生成してもよい。
【００３５】
図４は、本発明のある実施の形態に係るスパッタ率情報を例示するグラフである。図４の縦軸はスパッタ率を表し、横軸はイオンＩの運動エネルギーを表す。運動エネルギーはフロントスリット電源１７の電圧に対応する。図４には、一例として、イオンＩがＡｒ＋（アルゴン）で堆積物がＢ（ホウ素）の場合に計算されたスパッタ率を示す。
【００３６】
最適電圧決定ステップ（Ｓ３）において、最適電圧決定部４６は、フロントスリット部１５のクリーニングのためにチャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に印加すべき設定電圧Ｖｓを、スパッタ率情報に基づいて決定する。最適電圧決定部４６は、スパッタ率情報をスパッタ率記憶部４４から読み出して使用してもよい。最適電圧決定部４６は、設定電圧Ｖｓを表す情報を記憶部３２に保存し及び／または出力部３６に出力してもよい。
【００３７】
図４に例示されるように、最適電圧決定部４６は、スパッタ率情報から導かれる最大スパッタ率Ｓｍａｘを与えるイオン運動エネルギー値Ｅから設定電圧Ｖｓを決定してもよい。あるいは、最適電圧決定部４６は、最大スパッタ率Ｓｍａｘのある割合以上（例えば９５％以上または９０％以上）を与えるある運動エネルギー値から設定電圧Ｖｓを決定してもよい。
【００３８】
上述のようにイオン種と堆積物との複数の組み合わせについてそれぞれスパッタ率情報が準備されている場合には、スパッタ率情報ごとに最大スパッタ率Ｓｍａｘが得られる。このように複数の最大スパッタ率Ｓｍａｘがある場合には、最適電圧決定部４６は、例えば、これらを比較して最大のスパッタ率を選び、それに基づき設定電圧Ｖｓを決定してもよい。あるいは、最適電圧決定部４６は、複数の最大スパッタ率Ｓｍａｘそれぞれに基づく設定電圧の重み付け平均を、実際に使用する設定電圧Ｖｓに決定してもよい。
【００３９】
なお、スパッタ率計算部４２によるスパッタ率情報の生成は、設定電圧Ｖｓの決定のたびに必ず行われるとは限らない。つまり、特定ステップ（Ｓ１）及びスパッタ率計算ステップ（Ｓ２）は省略されうる。この場合、クリーニング制御部３１は、予め準備されたスパッタ率情報をスパッタ率記憶部４４が記憶するステップと、上述の最適電圧決定ステップ（Ｓ３）とを実行してもよい。予め準備されたスパッタ率情報を使用可能であるときは、最適電圧決定部４６は、それをスパッタ率記憶部４４から読み出して設定電圧Ｖｓの決定に使用すればよい。
【００４０】
上述の特定ステップ（Ｓ１）、スパッタ率計算ステップ（Ｓ２）、及び最適電圧決定ステップ（Ｓ３）はクリーニングの事前準備であるので、クリーニング制御部３１は、これらのステップＳ１〜Ｓ３をイオン源１０がクリーニング運転モードでないときに実行する。例えば、クリーニング制御部３１は、ステップＳ１〜Ｓ３を通常運転モードにおいて、またはイオン源１０の運転が停止されているときに、実行してもよい。
【００４１】
クリーニングステップ（Ｓ４）において、運転モード選択部３０は、他の運転モード（例えば通常運転モード）からクリーニング運転モードに切り替え、クリーニング運転モードを開始する。これに応じて、電源制御部４８は、設定電圧Ｖｓに従ってフロントスリット電源１７を制御する。電源制御部４８は、設定電圧Ｖｓを記憶部３２から読み出して使用してもよい。こうして、フロントスリット電源１７は、チャンバ本体１３に対してフロントスリット部１５に設定電圧Ｖｓが印加される。したがって、最大のまたはそれに近いスパッタ率でフロントスリット堆積物Ｄを除去することができる。
【００４２】
予め定められたクリーニング終了条件が成立したとき、運転モード選択部３０は、クリーニング運転モードから他の運転モード（例えば通常運転モード）に切り替え、クリーニング運転モードを終了する。例えば、運転モード選択部３０は、質量スペクトルＭＳに基づいてクリーニングを終了するか否かを判定してもよい。堆積物の大半またはすべてが除去されると、フロントスリット部１５自体がスパッタを受けることになる。よってイオンビームＢにフロントスリット部１５の材料が含まれうる。これを質量スペクトルＭＳから検出することによって、クリーニングが完了されてもよい。
【００４３】
クリーニング運転モードが終了されるとき、電源制御部４８は、チャンバ本体１３とフロントスリット部１５とが同電位となるようにフロントスリット電源１７を制御してもよい。このようにすれば、チャンバ本体１３とフロントスリット部１５との電位差が以降の通常運転に及ぼしうる影響を防止することができる。あるいは、電源制御部４８は、チャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に設定電圧Ｖｓより小さい電圧を印加するようにフロントスリット電源１７を制御してもよい。このようにすれば、以降の通常運転においてもある程度のクリーニングを継続することができる。
【００４４】
上記の構成をもつイオン源１０の動作を説明する。イオン源１０の運転につれて、原料ガス等に由来する固形物がイオン源チャンバ１１内に堆積しうる。フロントスリット部１５上の過剰な堆積物は、イオン引出開口１４を塞ぎうる。その場合、イオン源１０は運転を続けることができない。そこで、定期的にイオン源１０のクリーニングが行われる。ユーザの入力に応じてまたは自動的に、イオン源１０のクリーニング運転が開始される。このとき、フロントスリット電源１７は、チャンバ本体１３に対しフロントスリット部１５に設定電圧Ｖｓを印加する。
【００４５】
説明したように、設定電圧Ｖｓは、最大のまたはそれに近いスパッタ率を実現するよう予め準備されている。こうしたスパッタ電圧の最適化によって、フロントスリット部１５から効率的に堆積物を除去することができる。したがって、イオン源１０のクリーニング時間を短縮することができる。
【００４６】
イオン源１０の運転中にプラズマＰにより、イオン源チャンバ１１は少なくとも数百度の高温に加熱されうる。例えば、マイクロ波イオン源では３００℃から４００℃程度に加熱されうる。傍熱陰極型イオン源では１０００℃程度に加熱されうる。マイクロ波イオン源の加熱温度は比較的低いので、マイクロ波イオン源のプラズマチャンバには堆積物が付着しやすい。そのため、実施の形態に係る最適電圧設定及びそれによる効率的なクリーニングは、マイクロ波イオン源にとくに好適である。
【００４７】
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。
【符号の説明】
【００４８】
１０  イオン源、  １１  イオン源チャンバ、  １２  プラズマ生成空間、  １３  チャンバ本体、  １４  イオン引出開口、  １５  フロントスリット部、  １６  絶縁部、  １７  フロントスリット電源、  １８  イオン源制御部、  ３０  運転モード選択部、  ３１  クリーニング制御部、  ３２  記憶部、  ３８  イオン種特定部、  ４０  堆積物特定部、  ４２  スパッタ率計算部、  ４４  スパッタ率記憶部、  ４６  最適電圧決定部、  ４８  電源制御部、  Ｓｍａｘ  最大スパッタ率、  Ｖｓ  設定電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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