微波等离子体源

摘要

在微波等离子体源中，筒状磁铁部具有第一开口端和第二开口端。第一开口端具有第一极性，第二开口端具有第二极性。筒状体被筒状磁铁部包围。第一磁路部封闭第一开口端。第二磁路部与第一磁路部相对配置。第二磁路部具有第一开口部。天线贯通第一磁路部，导入至空间，并将微波电力供给至空间。喷嘴部具有开口面积比第一开口部小且与第一开口部连通的第二开口部。当将筒状体的内径设为a(mm)、将供给至空间的微波电力的微波截止波长设为λ(mm)时，微波等离子体源被构成为满足λ＞3.41×(a/2)的关系式。

权利要求

1.一种微波等离子体源，其中，具备：筒状磁铁部，具有第一开口端和位于与所述第一开口端相反的一侧的第二开口端，其中，所述第一开口端具有第一极性，所述第二开口端具有与所述第一极性相反的第二极性；

筒状体，被所述筒状磁铁部包围；

第一磁路部，与所述第一开口端相接，且封闭第一开口端；

第二磁路部，与所述第二开口端相接，与所述第一磁路部相对配置，且具有使被所述筒状体包围的空间开口的第一开口部；

天线，贯通所述第一磁路部，导入至所述空间，并能够将微波电力供给至所述空间；

喷嘴部，在与所述第一磁路部相反的一侧与所述第二磁路部相接，并具有开口面积比所述第一开口部小且与所述第一开口部连通的第二开口部；

气体端口部，贯通所述筒状磁铁部和所述筒状体，且能够将放电气体供给至所述空间；

和

绝缘部件，设于所述天线和所述第一磁路部之间，当将所述筒状体的内径设为a毫米、将供给至所述空间的所述微波电力的微波截止波长设为λ毫米时，所述微波等离子体源构成为满足λ＞3.41×(a/2)的关系式。

2.根据权利要求1所述的微波等离子体源，其中，所述第一磁路部具有筒状的突出部，该突出部在所述空间中从所述第一磁路部朝向所述喷嘴部突出，

所述突出部包围所述天线的一部分，所述突出部包含顶端部，所述顶端部越朝向所述第二磁路部的主表面与所述第一开口部的内壁交叉的角部则变得越薄，其中所述第二磁路部的所述主表面是所述第二磁路部的面向所述第一磁路部的表面，在所述顶端部和所述角部之间形成的磁场的镜比为3以上。

3.根据权利要求2所述的微波等离子体源，其中，在所述顶端部和所述角部的至少一者中，其角度构成为锐角。

4.根据权利要求2或3所述的微波等离子体源，其中，所述第一开口部的内径比所述突出部的外径大。

5.根据权利要求1 3中任一项所述的微波等离子体源，其中，~

在形成于所述空间的由所述放电气体所产生的等离子体中，暴露于所述绝缘部件的等离子体的密度比形成于所述第一开口部的等离子体的密度高。

6.根据权利要求1 3中任一项所述的微波等离子体源，其中，~

所述天线具有从所述第一磁路部朝向所述喷嘴部的第一天线部和与所述第一天线部交叉且连结于所述第一天线部的第二天线部。

7.根据权利要求6所述的微波等离子体源，其中，所述第二天线部包括多个部件，所述多个部件分别与所述第一天线部交叉。

8.根据权利要求1 3中任一项所述的微波等离子体源，其中，~

所述天线具有在从所述第一磁路部朝向所述喷嘴部的方向延伸的第一天线部和构成为圆盘状或圆锥状的第二天线部，所述第一天线部连结于所述第二天线部的中心部。

9.根据权利要求1 3中任一项所述的微波等离子体源，其中，~

在所述气体端口部中，所述放电气体的供给口以使得所述供给口与所述天线的顶端的距离成为最短的方式配置。

10.根据权利要求1 3中任一项所述的微波等离子体源，其中，~

进一步具有电极机构，所述电极机构通过静电场将形成于所述空间的等离子体中的带电粒子引出。

说明书

微波等离子体源

技术领域

[0001] 本发明涉及利用电子回旋共振的微波等离子体源。

[0002] 本申请以2017年11月24日在日本申请的日本专利申请特愿2017‑225696号为依据主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术

[0003] 有这样一种等离子体源：其使从热阴极放出的热电子加速而进行等离子体生成。对于热阴极的代表，例如有丝状(filament)阴极、空心阴极。热阴极通过通电或由加热器进
行的焦耳加热而被加热，维持1000K(开尔文)左右的高温状态，并放出热电子。

[0004] 但是，热阴极在动作开始前需要长时间的预热和周密的工作温度管理。例如，若电极的温度过低则不会从电极放出电子，若过高则会促进电极材料的蒸发从而使电极寿命变
短。另外，由于阴极丝直接暴露于离子束中，所以容易损耗。另外，从功函数低的电极材料蒸
发的重金属有时会附着于周边部件，也会成为污染主要原因。进一步，功函数低的电极材料
会因暴露于大气环境而劣化，因此即使在未使用时也需要真空保管、气体清洗之类的维护
管理。

[0005] 相对于此，存在将微波用作放电电力并利用电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance)的等离子体源。这种等离子体源无电极，通过波导管等在腔内产生强电场从而
产生高密度的等离子体(例如，参照非专利文献1)。

[0006] 现有技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 非专利文献1：小野寺范义、另外4名“微波放电型中和器的电子放出机构”日本航空宇宙学会论文集，第49卷，第564号(2001年1月)、p.27‑31

发明内容

[0009] 发明所要解决的技术问题

[0010] 但是，若空腔共振器、腔的大小为微波的波长以上，则不仅等离子体源变得大型，而且有从等离子体源泄漏微波的可能性。若从等离子体源泄漏微波，则等离子体源成为噪
声源，而使周边设备变得需要应对噪声的措施。

[0011] 鉴于以上的情况，本发明的目的在于提供一种微波等离子体源，该微波等离子体源形成高密度的等离子体，并能够抑制微波的泄漏。

[0012] 用于解决技术问题的手段

[0013] 为了达成上述目的，本发明的一实施方式的微波等离子体源具有筒状磁铁部、筒状体、第一磁路部、第二磁路部、天线、喷嘴部、气体端口部和绝缘部件。

[0014] 筒状磁铁部具有第一开口端和位于与第一开口端相反的一侧的第二开口端。第一开口端具有第一极性，第二开口端具有与第一极性相反的第二极性。

[0015] 筒状体被筒状磁铁部包围。

[0016] 第一磁路部与第一开口端相接，且封闭第一开口端。

[0017] 第二磁路部与第二开口端相接，与第一磁路部相对配置。第二磁路部具有使被筒状体包围的空间开口的第一开口部。

[0018] 天线贯通第一磁路部，被导入至空间，并能够将微波电力供给至空间。

[0019] 喷嘴部在与第一磁路部相反的一侧与第二磁路部相接。喷嘴部具有开口面积比第一开口部小且与第一开口部连通的第二开口部。

[0020] 气体端口部贯通筒状磁铁部和筒状体，且能够将放电气体供给至空间。

[0021] 绝缘部件设于天线和第一磁路部之间。

[0022] 当将筒状体的内径设为a(mm)、将供给至空间的微波电力的微波截止波长设为λ(mm)时，微波等离子体源被构成为满足λ＞3.41×(a/2)的关系式。

[0023] 根据这种微波等离子体源，通过微波和磁场的相互作用从而在空间中引起电子回旋共振。由此，能够选择性地且直接地向等离子中的电子提供能量，使具有高能量的电子和
放电气体碰撞从而在空间中产生高密度等离子体。进一步，由于被构成为满足λ＞3.41×
(a/2)的关系式，所以在空间中，微波变得难以共振，从而能够抑制空间中的微波的行进。其
结果，微波变得难以从微波等离子体源泄漏。

[0024] 在微波等离子体源中，第一磁路部也可以具有在空间中从第一磁路部朝向喷嘴部突出的筒状的突出部。

[0025] 突出部也可以包围天线的一部分。

[0026] 突出部也可以包含顶端部，该顶端部越朝向角部则变得越薄，在该角部，第二磁路部的第一磁路部侧的主表面与第一开口部的内壁交叉。

[0027] 在顶端部和角部之间形成的磁场的镜比也可以为3以上。

[0028] 根据这种微波等离子体源，在突出部和角部之间形成有磁镜场，封入于磁场的电子连续地通过电子回旋共振而被加热。由此，即使微波的电场弱，也能够产生足以将放电气
体电离程度的高能量电子。

[0029] 在微波等离子体源中，在顶端部和角部的至少任一者中，其角度也可以构成为锐角。

[0030] 根据这种微波等离子体源，在突出部和角部之间形成有镜比高的磁镜场，封入于磁场的电子连续地通过电子回旋共振而被加热。由此，即使微波的电场弱，也能够产生足以
将放电气体电离程度的高能量电子。

[0031] 在微波等离子体源中，也可以是第一开口部的内径比突出部的外径大。

[0032] 根据这种微波等离子体源，在磁场中，越从突出部朝向角部、磁力线变得越稀疏。喷嘴部侧的磁通密度比突出部侧的磁通密度小。其结果，在空间中，在喷嘴部的开口部附近
形成有低磁场区域，在开口部附近，等离子体变得难以被磁场捕捉，开口部附近的等离子体
的移动度提高，从而等离子体从开口部被高效地喷射。

[0033] 在微波等离子体源中，在形成于空间的由放电气体所产生的等离子体中，暴露于绝缘材料的等离子体的密度也可以比形成于第一开口部的等离子体的密度高。

[0034] 根据这种微波等离子体源，在放电中，即使有污染物、覆膜等异物堆积于绝缘部件，异物也会因等离子体的溅射效果而立即被除去。

[0035] 在微波等离子体源中，天线也可以具有从第一磁路部朝向喷嘴部的第一天线部、和与第一天线部交叉且连结于第一天线部的第二天线部。

[0036] 根据这种微波等离子体源，天线成为弯折的结构，微波被高效地吸收于等离子体中。

[0037] 在微波等离子体源中，第二天线部包括多个部件，多个部件也可以分别与第一天线部交叉。

[0038] 根据这种微波等离子体源，通过由多个部件供给的微波和磁场的相互作用而在空间引起电子回旋共振，从而进一步在空间产生高密度的等离子体。由此，能够从微波等离子
体源取出更大的电子电流或离子电流。

[0039] 在微波等离子体源中，天线也可以具有在从第一磁路部朝向喷嘴部的方向延伸的第一天线部、和构成为圆盘状或圆锥状的第二天线部。第一天线部也可以连结于第二天线
部的中心部。

[0040] 根据这种微波等离子体源，通过由圆盘状或圆锥状的第二天线部无遗漏地供给的微波和磁场的相互作用，在空间引起电子回旋共振，从而在空间进一步产生高密度的等离
子体。由此，能够从微波等离子体源取出更大的电子电流或离子电流。

[0041] 在微波等离子体源中，在气体端口部中，放电气体的供给口也可以以使得供给口和天线的顶端的距离成为最短的方式配置。

[0042] 根据这种微波等离子体源，从供给口导入至空间的放电气体因从天线发出的微波而高效地电离，从而在空间形成有高密度的等离子体。

[0043] 在微波等离子体源中，也可以进一步具有电极机构，该电极机构通过静电场将形成于空间的等离子体中的带电粒子引出。

[0044] 根据这种微波等离子体源，能够优先地将等离子体中的带电粒子中的电子或离子从微波等离子体源引出。

[0045] 发明效果

[0046] 如上所述，根据本发明，能够提供一种微波等离子体源，所述微波等离子体源形成高密度的等离子体，并能够抑制微波的泄漏。

附图说明

[0047] 图1的(a)是本实施方式的小型微波等离子体源的示意性剖视图；图1的(b)是其示意性俯视图。

[0048] 图2是说明小型微波等离子体源的动作的示意性剖视图。

[0049] 图3是本实施方式的小型微波等离子体源的第一变形例的示意性俯视图。

[0050] 图4的(a)是本实施方式的小型微波等离子体源的第二变形例的示意性剖视图；图4的(b)是其示意性俯视图；

[0051] 图5是本实施方式的小型微波等离子体源的第三变形例的示意性剖视图。

具体实施方式

[0052] 以下，一边参照附图，一边说明本发明的实施形态。在各个附图中，存在导入XYZ轴坐标的情况。

[0053] 图1的(a)是本实施方式的小型微波等离子体源的示意性剖视图。图1的(b)是其示意性俯视图。图1的(a)示出沿图1的(b)的A1‑A2线的位置的剖面。

[0054] 图1的(a)、(b)所示的小型微波等离子体源1是利用电子回旋共振的ECR等离子体源。小型微波等离子体源1具有筒状磁铁部40、筒状体50、第一磁路部10、第二磁路部20、天
线30、喷嘴部60、气体端口部70和绝缘部件80。

[0055] 筒状磁铁部40为筒状的磁体，其内部为空心。筒状磁铁部40具有开口端40a(第一开口端)和位于与开口端40a相反的一侧的开口端40b(第二开口端)。在筒状磁铁部40中，例
如，开口端40a具有S极性(第一极性)，开口端40b具有与S极性相反的N极性(第二极性)。

[0056] 在筒状磁铁部40中，例如，由钐钴构成的多个块状的磁铁40M在X‑Y轴平面排列为环状。筒状磁铁部40的极性不限于上述的例子，也可以是开口端40a显示N极，开口端40b显
示S极。

[0057] 筒状磁铁部40的外形例如为圆状。筒状磁铁部40的外径构成为例如50mm以下，从而能够实现小型微波等离子体源1的小型化。筒状磁铁部40的外形不限于圆状，也可以是三
角形、四边形、五边形、六边形……等多边形。

[0058] 筒状体50被筒状磁铁部40包围。筒状体50的内部为空心。筒状体50具有开口端50a和位于与开口端50a相反的一侧的开口端50b。开口端50a与开口端40a构成为同一平面。开
口端50b与开口端40b构成为同一平面。在X‑Y轴平面，筒状体50和筒状磁铁部40配置为同心
圆状。筒状体50和筒状磁铁部40无需配置成同心圆状，也可以使各自的中心轴彼此错开一
些。

[0059] 筒状体50的外形根据筒状磁铁部40的外形而适当改变。在图1的(b)的例子中，筒状体50的外形为圆状。筒状体50例如包含钼(Mo)。

[0060] 磁路部10(第一磁路部)与筒状磁铁部40的开口端40a和筒状体50的开口端50a相接。磁路部10将开口端40a、50a封闭。此处，所谓“封闭”不限于磁路部10将开口端40a、50a无
间隙地完全封闭，也包含存在微小间隙的情况、或者以在磁路部10设有使其他部件贯通的
小径孔的状态进行封闭的情况。磁路部10为板状。磁路部10为强磁体，例如由软铁构成。磁
路部10的外形根据筒状磁铁部40的外形而适当改变。在图1的(b)的例子中，磁路部10的外
形为圆状。

[0061] 磁路部10具有设于空间51的突出部110。突出部110从磁路部10朝向喷嘴部60突出。突出部110为筒状，包围天线30的一部分。突出部110的顶端部111越朝向磁路部20(第二
磁路部)的角部220，突出部110的顶端部111的壁厚变得越薄。顶端部111的角度例如构成为
锐角。形成于顶端部111和角部220之间的磁场的镜比为3以上。另外，为了将经ECR加热的电
子进行镜封闭，顶端部111和角部220的磁场强度必须比ECR磁场高。微波频率f和ECR磁场B
之间存在2πf＝eB/m的关系。其中，e为基本电荷，m为电子质量。当微波频率为2.45GHz时，
ECR磁场为875Gauss(高斯)。

[0062] 磁路部20与筒状磁铁部40的开口端40b和筒状体50的开口端50b相接。磁路部20隔着筒状磁铁部40而与磁路部10相对配置。磁路部20为板状。磁路部20为强磁体，例如用软铁
构成。磁路部20的外形根据筒状磁铁部40的外形而适当改变。在图1的(b)的例子中，磁路部
20的外形为圆状。

[0063] 磁路部20具有使被筒状体50包围的空间51开口的开口部210(第一开口部)。开口部210相对于磁路部10、20配置为同心圆状。开口部210相对于磁路部10、20无需配置为同心
圆状，也可以使各自的中心轴彼此错开一些。开口部210的内径比突出部110的外径大。

[0064] 由于在磁路部20设有开口部210，所以在磁路部20中形成有角部220，在该角部220，磁路部20的磁路部10侧的主表面20a和开口部210的内壁210w交叉。角部220的角度在
图1的(a)的例子中为约90°。角部220的角度也可以是锐角。例如，当角部220的角度为锐角
时，开口部210的截面形状成为锥形，该锥形的内径越远离磁路部10越慢慢扩大。需要说明
的是，将磁路部20的位于与主表面20a相反的一侧的主表面作为主表面20b。

[0065] 天线30从小型微波等离子体源1外导入至小型微波等离子体源1内。例如，天线30贯通磁路部10而被导入至空间51。天线30是所谓的微波发射器。天线30例如包含钼。

[0066] 例如，在小型微波等离子体源1外设有微波发送器(未图示)，并在天线30连接有微波发送器。由此，经由天线30将微波电力供给至空间51。微波的波长为例如122mm
(2.45GHz)。但是，微波的波长并不限于该波长。

[0067] 天线30为棒状，其中途弯折。例如，天线30具有第一天线部301和与第一天线部301连结的第二天线部302。

[0068] 第一天线部301例如与磁路部10正交，在从磁路部10朝向喷嘴部60的方向延伸。第一天线部301例如位于磁路部10的中心轴。

[0069] 第二天线部302与第一天线部301交叉。在图1的(a)的例子中，第一天线部301和第二天线部302正交，天线30为L字型。进一步，第二天线部302位于顶端部111和角部220之间。
即，第二天线部302插入于磁场B1。像这样，由于天线30成为弯折的结构，所以微波被高效地
吸收于等离子体中。第一天线部301和第二天线部302所形成的角度不限于正交，也可以是
钝角或者锐角。

[0070] 喷嘴部60在与磁路部10相反的一侧与磁路部20相接。例如，喷嘴部60与磁路部20的主表面20b相接。喷嘴部60具有开口部610(第二开口部)。开口部610与开口部210连通。开
口部610的开口面积比开口部210的开口面积小。

[0071] 开口部610相对于开口部210配置为同心圆状。开口部610相对于开口部210无需配置为同心圆状，也可以使各自的中心轴彼此错开一些。开口部610的内径为例如5mm。空间51
经由开口部610而与装置外连通，从而能够将形成于空间51的等离子体从开口部610取出。
喷嘴部60例如包含钼。

[0072] 气体端口部70贯通筒状磁铁部40和筒状体50。气体端口部70例如配置于磁路部10与磁铁部40及筒状体50之间。气体端口部70能够将氙、氩、氦、氮等放电气体供给至空间51。

[0073] 在气体端口部70中，供给放电气体的供给口71以使得供给口71与天线30的顶端30p的距离成为最短的方式配置。例如，当从Z轴方向俯视气体端口部70和天线30时，供给口
71和顶端30p彼此相对。

[0074] 绝缘部件80设于天线30和磁路部10之间。绝缘部件80含有氟化碳树脂、石英等。由此，能够保持天线30和磁路部10的绝缘。

[0075] 在小型微波等离子体源1中，当将筒状体50的内径(宽)设为a(mm)、将供给至空间51的微波电力的微波截止波长设为λ(mm)时，小型微波等离子体源1被构成为满足λ＞3.41
×(a/2)的关系式。当筒状体50为多边形时，将内径a设为通过筒状体50的中心轴的内径的
最大内径。

[0076] 图2是说明小型微波等离子体源的动作的示意性剖视图。

[0077] 在小型微波等离子体源1中，连接于筒状磁铁部40的磁路部10和连接于筒状磁铁部40的磁路部20分别作为磁轭件发挥功能。进一步，磁路部10具有突出部110，磁路部20具
有角部220。由此，在两者的突起间(突出部110和角部220之间)形成有镜比高的磁场B1(磁
镜场)。进一步，由于突出部110为筒状，且磁路部20的开口部210为圆状，所以磁场B1形成为
圆环状。

[0078] 在这样的情况下，若放电气体从供给口71供给至空间51，且微波从天线30供给至空间51，则放电气体放电，通过微波和磁场B1的相互作用而在空间51引起电子回旋共振。由
此，能够选择性地且直接地向等离子中的电子提供能量，使具有高能量的电子和放电气体
碰撞，从而在空间51产生高密度等离子体。

[0079] 此处，小型微波等离子体源1被构成为满足λ＞3.41×(a/2)的关系式。由此，在空间51中，微波变得难以共振，从而能够抑制空间51中的微波的行进。其结果，微波变得难以
从小型微波等离子体源1泄漏。另外，若不使微波共振，则微波电场不会升高，从而能够抑制
与微波电场成正比的容器壁面上的微波损失。

[0080] 进一步，在小型微波等离子体源1中，在突出部110和角部220之间形成磁镜场(磁场B1)，封入于磁场B1的电子连续地因电子回旋共振而被加热。由此，即使微波的电场弱，也
能够产生足以将放电气体电离程度的高能量电子。

[0081] 另外，在小型微波等离子体源1中，开口部210的内径构成得比突出部110的外径大。由此，在磁场B1中，越从突出部110朝向角部220，则磁力线变得越稀疏。其结果，喷嘴部
60侧的磁通密度比突出部110侧的磁通密度小。

[0082] 由此，在空间51中，在喷嘴部60的开口部610附近形成有低磁场区域，在开口部610附近，等离子体变得难以被磁场捕捉。因此，开口部610附近的等离子体的移动度提高，等离
子体中的电子或离子能够从开口部610被高效地喷射。

[0083] 例如，当从供给口71将流量0.3sccm左右的氙气导入至空间51、并将8W的微波投入至天线30时，从开口部610能够得到200mA左右的电子电流和5mA左右的离子电流。

[0084] 需要说明的是，残留于空间51中的等离子体中的离子穿过磁场B1到达筒状体50的内壁或磁路部10、20的主表面。与筒状体50或磁路部10、20碰撞的离子失去电荷，恢复为中
性气体，能够作为放电气体进行再利用。因此，在小型微波等离子体源1中，能够以极少的气
体流量维持等离子体。

[0085] 另一方面，在突出部110侧，越从角部220朝向突出部110，磁力线就变得越密。由此，在绝缘部件80附近形成有高磁场区域，在形成于空间51的等离子体中，暴露于绝缘部件
80的等离子体的密度比形成于开口部210的等离子体的密度高。

[0086] 由此，即使在放电中，有污染物、覆膜等异物堆积于绝缘部件80，异物也会因由等离子体产生的溅射效果而立即被除去。假如，若异物包含金属，且异物堆积于绝缘部件80，
则天线30和磁路部10导通，无法从天线30将微波充分地供给至空间51。

[0087] 相对于此，在小型微波等离子体源1中，只要在空间51形成等离子体，则绝缘部件80上的异物就会通过自我清洁而被除去。即，小型微波等离子体源1无需保养就可以长时间
地运转。

[0088] 另外，在小型微波等离子体源1中，由于以供给口71和天线30的顶端30p最近的方式构成，所以放电气体供给至第二天线部302附近。由此，从供给口71导入至空间51的放电
气体通过从天线30发出的微波而高效地电离。其结果，在空间51中形成有高密度的等离子
体。

[0089] 另外，当将磁路部10和喷嘴部60之间的距离设为L(mm)时，小型微波等离子体源1也可以构成为满足λ＞3.41×(L/2)的关系式。由此，使得微波更确实地难以从喷嘴部60的
开口部610泄漏。

[0090] 根据如上所述的小型微波等离子体源1，微波难以从小型微波等离子体源1泄漏，通过小型微波等离子体源1生成高密度的等离子体，从而能够将电子或离子喷射至小型微
‑5
波等离子体源1外。这种小型微波等离子体源1例如可以在真空环境(1×10 Pa以上且1×
‑2
10 Pa以下)使用，能够用于对要求真空环境的制造装置、机器的带电进行缓解的除电。

[0091] (变形例1)

[0092] 图3是本实施方式的小型微波等离子体源的第一变形例的示意性俯视图。

[0093] 在图3所示的小型微波等离子体源2中，第二天线部302由多个部件302a构成。多个部件302a分别与第一天线部301交叉。进一步，当从Z轴方向俯视小型微波等离子体源2时，
多个部件302a分别与气体端口部70相对。

[0094] 若为这种结构，则通过由多个部件302a供给的微波和磁场B1的相互作用在空间51引起电子回旋共振，从而进一步在空间51产生高密度的等离子体。由此，能够从小型微波等
离子体源2取出更大的电子电流或离子电流。

[0095] (变形例2)

[0096] 图4的(a)是本实施方式的小型微波等离子体源的第二变形例的示意性剖视图。图4的(b)是其示意性俯视图。

[0097] 在图4的(a)、(b)所示的小型微波等离子体源3中，第二天线部302构成为圆盘状。第二天线部302也可以构成为圆锥状。第一天线部301连结于第二天线部302的中心部。另
外，当从Z轴方向俯视小型微波等离子体源3时，气体端口部70设于多处。

[0098] 若为这种结构，则通过由圆盘状或圆锥状的第二天线部302无遗漏地供给的微波和磁场B1的相互作用在空间51引起电子回旋共振，从而进一步在空间51产生高密度的等离
子体。由此，能够从小型微波等离子体源3取出更大的电子电流或离子电流。

[0099] (变形例3)

[0100] 图5是本实施方式的小型微波等离子体源的第三变形例的示意性剖视图。

[0101] 图5所示的小型微波等离子体源4进一步具有电极机构90，所述电极机构90通过静电场将形成于空间51的等离子体中的带电粒子引出。电极机构90具有电源91和多孔状的电
极(栅极)92。电极92在与空间51相反的一侧与开口部610相对。

[0102] 例如，在将从小型微波等离子体源4去除了电极机构90后的部分作为小型微波等离子体源4的主体的情况下，当通过电源91对电极92施加比主体高的偏置电位(正电位)时，
能够从空间51优先地将电子引出。另一方面，当通过电源91对电极92施加比主体低的偏置
电位(负电位)时，能够从空间51优先地将离子引出。

[0103] 另外，这些带电粒子通过形成于电极92和主体之间的静电场而被加速，因此会形成行进方向一致的带电粒子的束流。由此，能够确定作为除电目的的对象而进行除电。

[0104] 以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是不言而喻本发明并不限于上述实施方式，可施加各种变更。各实施方式不限于独立的实施方式，只要在技术上有可能则可
复合。

[0105] 工业上的利用可能性

[0106] 根据本发明，能够提供一种微波等离子体源，该微波等离子体源形成高密度的等离子体，并能够抑制微波的泄漏。

[0107] 附图标记说明

[0108] 1、2、3、4 小型微波等离子体源

[0109] 10 磁路部

[0110] 20 磁路部

[0111] 20a、20b 主表面

[0112] 30 天线

[0113] 30p 顶端

[0114] 40 筒状磁铁部

[0115] 40a、40b、50a、50b 开口端

[0116] 40M 磁铁

[0117] 50 筒状体

[0118] 51 空间

[0119] 60 喷嘴

[0120] 70 气体端口部

[0121] 71 供给口

[0122] 80 绝缘部件

[0123] 90 电极机构

[0124] 91 电源

[0125] 92 电极

[0126] 110 突出部

[0127] 111 顶端部

[0128] 210、610 开口部

[0129] 210w 内壁

[0130] 220 角部

[0131] 301 第一天线部

[0132] 302 第二天线部

[0133] 302a 部件