Ionenquelle mit Plasma-Anregung durch Mikrowellen bei Elektronen-Zyklotron-Resonanz

Authors


  • Herrn Prof. Dr. phil. Dr. h. c. mult. Robert Rompe zum 80. Geburtstag gewidmet

Abstract

Mit der Mikrowellen-Entladung bei Zyklotron-Resonanz ist eine effektive Plasma-Anregung möglich; es lassen sich Ionisationsgrade um 0,1 in Edel- und Reaktivgasen erreichen. Die Nutzung für Ionenquellen bietet gegenüber der unselbständigen Niederdruck-Bogenentladung eine Reihe von Vorteilen, insbesondere durch den Wegfall der Glühkatode. Es wird eine Breitstrahl-Ionenquelle beschrieben, die bei einer Extraktionsspannung von 1 kV Ionenströme bis zu 150 mA liefert. Die Ionenstromdichte läßt sich über einen Strahldurchmesser von 150 mm weitgehend konstant halten. Damit erfüllt die Mikrowellen-Ionenquelle Forderungen, wie sie beim Einsatz von Ionenstrahlverfahren in der Mikroelektronik gestellt werden.

Abstract

Ion Source with Plasma Generation by Microwaves in Electron Cyclotron Resonance

The microwave discharge operated at cyclotron resonance allows to achieve an effective plasma generation; degrees of ionization of about 0,1 are feasible. The utilization in ion sources offers compared with non-selfsustained are discharges several advantages, in particular because the hot cathode is emitted. A broad-beam ion source is described which yields ion currents up to 150 mA at an extraction voltage of 1 kV. The ion current density could be maintained nearly constant over a beam diameter of 150 mm. Hence, the microwave ion source is shown to match the requirements for applications of ion beam processes in microelectronics.

Ancillary