DD248904A1 - MICROWAVE WIDE BEAM ION SOURCE - Google Patents
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Abstract
Die Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle ist besonders fuer das physikalische und physikalisch-chemisch reaktive Aetzen von Halbleiteroberflaechen, dem Reinigen von Substraten und zum Ionenstrahlsputtern geeignet. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle, die bei einfachem technologischem Aufbau einen grossflaechigen Ionenstrahl erreicht, wobei die Anregung des Niederdruckplasmas ohne Gluehkatode mit Mikrowellen erfolgt. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe geloest, indem ein zylindrischer Hohlraumresonator mit einem Hoehe h zu Durchmesser d Verhaeltnis von h/d 0,7 als Entladungsraum vorhanden ist, der von einer kreisringfoermigen Magnetspule umschlossen ist, deren Hoehe der Hoehe des Entladungsraumes entspricht. Fig. 1The microwave broad-beam ion source is particularly suitable for the physical and physico-chemical reactive etching of semiconductor surfaces, the cleaning of substrates and ion beam sputtering. The aim and object of the invention is a microwave broad-beam ion source, which achieves a großflaechigen ion beam with a simple technological structure, wherein the excitation of the low-pressure plasma without Gluehkatode done with microwaves. According to the invention, the object is achieved by providing a cylindrical cavity resonator with a height h to diameter d ratio of h / d 0.7 as a discharge space, which is enclosed by a circular magnetic coil whose height corresponds to the height of the discharge space. Fig. 1
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle ist besonders für das physikalische und physikalisch-chemisch reaktive Ätzen von Halbleiteroberflächen, dem Reinigen vom Substraten und zum lonenstrahlsputtern geeignet.The microwave broad-beam ion source is particularly suitable for physically and physico-chemically reactive etching of semiconductor surfaces, cleaning of substrates, and ion beam sputtering.
In der DE-OS 2237252 werden lonenquellen beschrieben, bei denen in Hohlraumresonatoren verschiedener Typen hochfrequente elektromagnetische Felder mit einem statischen Magnetfeld bei Gleichheit der Gyrationsfrequenz der Elektronen mit der Frequenz des elektromagnetischen Feldes überlagert werden. In die Hohlraumresonatoren eingebaut sind wesentlich kleinere Entladungsräume, so daß nur eine schwache Störung der Hohlraumresonanz auftritt. Ähnliche lonenquellentypen werden noch in den EP 0028303 und DE-OS 3021221 beschrieben. Sie sind in den angegebenen Ausführungen auf Grund der kleinen Entladungsräume für Breitstrahl-Ionenquellen ungeeignet.In DE-OS 2237252 ion sources are described in which superimposed in cavity resonators of different types of high-frequency electromagnetic fields with a static magnetic field with equality of the gyration frequency of the electrons with the frequency of the electromagnetic field. In the cavity resonators are built much smaller discharge spaces, so that only a slight disturbance of the cavity resonance occurs. Similar ion source types are described in EP 0028303 and DE-OS 3021221. They are unsuitable in the specified embodiments due to the small discharge spaces for broad-beam ion sources.
Eine Ionenquelle, bei der der Hohlraumresonator gleichzeitig als Entladungsraum dient, wird im J. Vac. Sci.Technol. 17,5(1980), 1247 angegeben. In diesem Fall wird ein Hl13-Resonator genutzt, der aber große Abmessungen für den Entladungsraum und damit auch für die Magnetspulen erfordert, so daß gegenüber vergleichbaren lonenquellentypen mit Glühkatode sehr schwere und wesentlich größere Ausführungen entstehen.An ion source in which the cavity resonator simultaneously serves as a discharge space is described in J. Vac. Sci.Technol. 17,5 (1980), 1247. In this case, a H l13 resonator is used, but which requires large dimensions for the discharge space and thus also for the magnetic coils, so that compared to comparable ion source types with thermionic very heavy and much larger designs.
Das Ziel der Erfindung ist eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle, die bei einfachem technologischem Aufbau einen großflächigen Ionenstrahl erreicht, so daß sie für unterschiedliche Anwendungsfälle in der Ätz- und Beschichtungstechnik eingesetzt werden kann.The object of the invention is a microwave broad-beam ion source, which achieves a large-area ion beam with a simple technological structure, so that it can be used for different applications in the etching and coating technology.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle bereitzustellen, bei der die Anregung des Niederdruckplasmas ohne Glühkatode mit hochfrequenten elektromagnetischen Wellen (Mikrowellen) erfolgt und aus der ein großflächiger Ionenstrahl extrahiert werden kann.The invention has for its object to provide a microwave broad-beam ion source, in which the excitation of the low-pressure plasma without Glühkatode with high-frequency electromagnetic waves (microwaves) takes place and from which a large-area ion beam can be extracted.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem ein zylindrischer Hohlraumresonator mit einem Höhe h zu Durchmesser d Verhältnis von h/d 0,7 als Entladungsraum vorhanden ist, der von einer kreisringförmigen Magnetspule umschlossen ist, deren Höhe der Höhe des Entladungsraumes entspricht.According to the invention the object is achieved by a cylindrical cavity resonator with a height h to diameter d ratio of h / d 0.7 is present as a discharge space, which is enclosed by an annular magnetic coil whose height corresponds to the height of the discharge space.
Die beschriebene Anordnung von Magnetspule und den gewählten Abmessungen des Hohlraumresonators bewirkt, daß auf Grund der Inhomogenität des statischen Magnetfeldes elektrische Feldstärkekomponenten des hochfrequenten elektromagnetischen Feldes und magnetische Feldstärkekomponenten des statischen Magnetfeldes senkrecht aufeinanderstehen, so daß sich Elektronen-Zyklotronen-Resonanz (ECR) zur Plasmaanregung ausbilden kann.The described arrangement of magnetic coil and the selected dimensions of the resonant cavity causes due to the inhomogeneity of the static magnetic field electric field strength components of the high-frequency electromagnetic field and magnetic field strength components of the static magnetic field perpendicular to each other, so that electron cyclotron resonance (ECR) form for plasma excitation can.
Der einfachste Wellentyp im zylindrischen Hohlraumresonator ist durch die Indizes m = 0, n = l, p = 0 charakterisiert, die entsprechende Mode ist die E0io-Resonanz. Sie ist insofern bemerkenswert, als Resonatoren dieses Types völlig unabhängig von der Höhe immer dieselbe Resonanzfrequenz haben. Das gilt für alle Emnp-Resonatoren mit ρ = 0. Es ist dadurch möglich, sehr flache Resonatoren aufzubauen, so daß die elektrische Feldstärke in axialer Richtung (Ez) zwischen Deck- und Bodenfläche_des Hohlraumresonators groß und damit eine sichere Zündung der Entladung gewährleistet wird. Ein weiterer Vorteil der E0IO-WeIIe ist, daß ihre Feldkomponenten streng rotationssymmetrisch sind. Bei entsprechender Rotationssymmetrie der Anordnung ist der Wellentyp deshalb sehr stabil. Die Anregung ist ohne technische Schwierigkeiten möglich. Das angegebene h/d-Verhältnis =£0,7 ermöglicht prinzipiell die Ausbildung weiterer Resonanzen (E110, E011, H111); diese werden aber auf Grund der gewählten zentralen Einkopplung und der damit entstehenden Rotationssymmetrie unterdrückt. Die elektrischen Feldstärkekomponenten verlaufen alle axial. Da die magnetische Flußdichte zwar schwach inhomogen, aber ebenfalls axial verläuft, ist eine wirksame Plasmaanregung durch ECR von vornherein nicht zu erwarten.The simplest wave type in the cylindrical cavity resonator is characterized by the indices m = 0, n = 1, p = 0, the corresponding mode is the E 0 io resonance. It is remarkable insofar as resonators of this type always have the same resonance frequency regardless of the height. This is true for all E mnp resonators with ρ = 0. It is thereby possible to construct very flat resonators, so that the electric field strength in the axial direction (E z ) between the cover and Bodenfläche_des cavity resonator large and thus ensures a reliable ignition of the discharge becomes. Another advantage of the E 0 IO wave is that its field components are strictly rotationally symmetric. With appropriate rotational symmetry of the arrangement, the shaft type is therefore very stable. The excitation is possible without technical difficulties. The stated h / d ratio = 0.7 allows, in principle, the formation of further resonances (E 110 , E 011 , H 111 ); However, these are suppressed due to the selected central coupling and the resulting rotational symmetry. The electric field strength components all run axially. Although the magnetic flux density is weakly inhomogeneous but also axial, effective plasma excitation by ECR is not expected from the outset.
Bei Zündung der Entladung ändern sich die Verhältnisse grundlegend. Auf Grund der hohen spezifischen Leitfähigkeit des Plasmas im Bereich der ECR sinkt die Güte des Hohlraumresonators hier sehr stark ab.When ignition of the discharge, the conditions change fundamentally. Due to the high specific conductivity of the plasma in the range of the ECR, the quality of the cavity resonator drops very sharply here.
Ähnlich wie die Ausbreitungsbedingungen für die elektromagnetischen Wellen im Plasma, für die es ab einer charakteristischen lonendichte zur Reflexion kommt, verhält sich die Güte des Hohlraumresonators. Abhängig von der lonendichte und der Flußdichte des statischen Magnetfeldes bildet sich für die interessierenden lonendichten (n, 3= 5 · 10l0cm~3) erst bei Flußdichten, die größer sind als die für die ECR erforderliche, eine Resonazüberhöhung aus. Unterhalb der für die ECR erforderlichen magnetischen Flußdichten wirkt der Resonator wie ein Medium mit niedriger relativer Dielektrizitätskonstante (ε = 1) und hoher spezifischer Leitfähigkeit; es kann sich keine Resonanzüberhöhung ausbilden. Bei magnetischen Flußdichten, die größer sind als die für ECR notwendige, nimmt die relative Dielektrizitätskonstante große Werte (εΓ > 1) an. Prinzipiell können sich damit Resonanzen ausbilden. Beachtet man aber, daß mit der Vergrößerung von εΓ eine Verkleinerung der Wellenlänge verbunden ist, wird auch in diesem Bereich keine Resonanz auftreten. Es findet eine Wellenausbreitung wie in dem freien Raum statt. Diese physikalischen Zusammenhänge macht sich die Erfindung zunutze. In der beschriebenen Anordnung, in der eine kreisringförmige Magnetspule einen flachen Hohlraumresonator vom E010-Typ umschließt, bewirkt die flache Bauweise beider Bauteile zwei Effekte. Es wird, wie bereits dargelegt, eine sichere Zündung der Entladung gewährleistet, und die flache Bauweise der Magnetspule bedingt ein Ansteigen der magnetischen Flußdichte im Bereich des Hohlraumresonators von der Mittelachse nach außen hin. Weiterhin ist der Verlauf der magnetischen Flußdichte im Hohlraumresonator nicht parallel zur Mittelachse, sondern nach außen zu immer stärker von ihr weggekrümmt. Das Gebiet, in dem ECR auftritt, ist dadurch auf einen schmalen Bereich beschränkt, der aber, abhängig von der magnetischen Flußdichte und damit vom Erregerstrom der Magnetspule, innerhalb des Hohlraumresonators verschoben werden kann. Es ist dadurch möglich, die Stromdichteverteilung des lonenstrahleszu beeinflussen. Da die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen bei magnetischen Flußdichten oberhalb der ECR nicht mehr den Resonanzbedingungen gehorcht, sondern wie eine Wellenausbreitung in den freien Raum erfolgt und der Verlauf der magnetischen Flußdichtelinien gekrümmt ist, sind auch immer ausreichend Gebiete vorhanden, in denen ECR auftritt, so daß eine effektive Plasmaanregung gegeben ist.Similar to the propagation conditions for the electromagnetic waves in the plasma, for which it comes to a reflection from a characteristic ion density, behaves the quality of the cavity resonator. Depending on the ion density and the flux density of the static magnetic field formed for the interest lonendichten (n, 3 = 5 × 10 l0 cm ~ 3) only at flux densities which are larger than the required for the ECR, a Resonazüberhöhung from. Below the magnetic flux densities required for the ECR, the resonator acts like a medium with a low relative dielectric constant (ε = 1) and high specific conductivity; it can not form resonance overshoot. At magnetic flux densities greater than those required for ECR, the relative dielectric constant assumes large values (ε Γ > 1). In principle, resonances can be formed with it. However, if one observes that a reduction of the wavelength is associated with the enlargement of ε Γ , no resonance will occur in this region as well. There is a wave propagation like in free space. These physical relationships make use of the invention. In the described arrangement, in which a toroidal magnetic coil encloses a flat cavity resonator of E 010 type, the flat design of both components causes two effects. It is, as already stated, ensures a reliable ignition of the discharge, and the flat design of the magnetic coil causes an increase in the magnetic flux density in the region of the cavity from the center axis to the outside. Furthermore, the course of the magnetic flux density in the cavity resonator is not parallel to the central axis, but curved outwards towards it more and more from her. The area in which ECR occurs is thereby limited to a narrow range but, depending on the magnetic flux density and hence the exciting current of the magnetic coil, can be shifted inside the cavity resonator. It is thereby possible to influence the current density distribution of the ion beam. Since the propagation of the electromagnetic waves at magnetic flux densities above the ECR no longer obeys the resonance conditions, but rather like wave propagation into the free space and the course of the magnetic flux density curves is curved, there are always enough regions where ECR occurs, so that an effective plasma excitation is given.
Ein weiterer Vorteil der schwach inhomogenen magnetischen Flußdichteverteilung ist, daß die sehr selektive ECR auch bei magnetischen Flußdichteänderungen, wie sie z. B. durch NetzspannungsSchwankungen auftreten, erhalten bleibt und damit das Plasma nicht verlischt.Another advantage of the weakly inhomogeneous magnetic flux density distribution is that the very selective ECR also in magnetic flux density changes, as z. B. by mains voltage fluctuations, is maintained and thus the plasma does not go out.
Zur Optimierung des magnetischen Kreises ist es oft zweckmäßig, den magnetischen Fluß in einem Eisenkreis zu führen. Ein Eisenkreis in Form von auf den Deckel und an der Unterseite des Hohlraumresonators angebrachten kreisringförmigen Eisenplatten führt in der Homogenitätsverteilung der magnetischen Flußdichte zu ähnlichen Verhältnissen wie bei der bereits beschriebenen Luftspule, so daß dieselben physikalischen Effekte auftreten. Die Inhomogenität wird durch unterschiedliche Innendurchmesser gewährleistet, wobei aus Gründen der konstruktiven Ausführung die Eisenplatte auf dem Deckel den kleineren Innendurchmesser hat.In order to optimize the magnetic circuit, it is often useful to guide the magnetic flux in an iron circle. An iron circle in the form of annular iron plates mounted on the lid and on the underside of the cavity resonator results in the homogeneity distribution of the magnetic flux density to similar ratios as in the air coil already described, so that the same physical effects occur. The inhomogeneity is ensured by different inner diameter, for reasons of structural design, the iron plate on the lid has the smaller inner diameter.
Um bei der Zündung der Entladung den Resonanzfall weitestgehend zu erhalten, erfolgt die Einkopplung der elektromagnetischen Wellen über ein Koppelloch. Als Bodenplatte des Hohlraumresonators dient zweckmäßigerweise die Emissionselektrode des Extraktionssystems.In order to obtain the resonance case as far as possible during the ignition of the discharge, the coupling of the electromagnetic waves takes place via a coupling hole. The bottom plate of the cavity resonator is expediently the emission electrode of the extraction system.
In bestimmten Anwendungsfällen des lonenstrahlätzens, wie z. B. dem Strukturätzen in der Mikroelektronik, sind keine sehr hohen Stromdichten, aber eine gute Homogenität der lonenstromdichteverteilung des lonenstrahles erforderlich. Diese schwierig zu erfüllende Forderung kann bei einer Mikrowellen-Ionenquelle mit ECR in der Art erfüllt werden, daß in den Hohlraumresonator noch ein Einsatz eingebracht wird. Dieser Einsatz hat auf der Bodenseite zur Emissionselektrode hin Öffnungen, die so verteilt sind, daß ihre Anzahl an den Stellen am geringsten ist, an denen die größte lonendichte im Plasma auftritt.In certain applications of ion beam etching, such as. As the structure etching in microelectronics, no very high current densities, but good homogeneity of the ion current density distribution of the ion beam are required. This difficult to fulfill requirement can be met in a microwave ion source with ECR in the way that in the cavity resonator nor an insert is introduced. This insert has openings on the bottom side towards the emission electrode, which are distributed so that their number is lowest at the places where the largest ion density occurs in the plasma.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. In the accompanying drawings show
Fig. 1: eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle mit Luftspule,1: a microwave broad-beam ion source with air coil,
Fig.2: eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle mit Eisenkreis und dosenförmigem Einsatz und Fig.3: eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle mit Quarzglasgefäß.2 shows a microwave broad-beam ion source with an iron circle and a can-shaped insert, and FIG. 3 shows a microwave broad-beam ion source with a quartz glass vessel.
Die in den Ausführungsbeispielen angegebenen Anordnungen beziehen sich auf eine Frequenz der Mikrowellen von 2,4GHz. In der Anordnung nach Fig. 1 bildet ein Ecno-Hohlraumresonator 1 mit einer Höhe h zu Durchmesser d Verhältnis von h/d = 0,45 bei einem Durchmesser von 20 cm den Entladungsraum. Eingekoppelt werden die Mikrowellen über ein Koppel loch 2, das zur Vakuumabtrennung mit einer aufgeklebten Quarzglasscheibe 3 abgedeckt ist.The arrangements given in the exemplary embodiments relate to a frequency of the microwaves of 2.4 GHz. In the arrangement according to FIG. 1, an ecno cavity resonator 1 with a height h to diameter d ratio of h / d = 0.45 at a diameter of 20 cm forms the discharge space. The microwaves are coupled via a coupling hole 2, which is covered for vacuum separation with a glued quartz glass pane 3.
Zugeführt werden die Mikrowellen über ein E01-Rundhohlleiter 4. Der Boden des Hohlraumresonators 1 ist die Emissionselektrode 5, die zusammen mit der Extraktionselektrode 6 das Extraktionssystem bildet. Da der Hohlraumresonator 1 an positives Hochspannungspotential angeschlossen ist, müssen der E0i-Rundhohlleiter 4 und die Magnetspule 7 über Isolierungen 8 von ihm elektrisch getrennt werden. Der Gaseinlaß erfolgt über die Gaseinlaßbuchse 9. Die Ionenquelle ist überThe microwaves are fed via an E 01 round waveguide 4. The bottom of the cavity resonator 1 is the emission electrode 5, which forms the extraction system together with the extraction electrode 6. Since the cavity resonator 1 is connected to positive high voltage potential, the E 0 i circular waveguide 4 and the magnetic coil 7 must be electrically separated from it by means of insulation 8. The gas inlet via the gas inlet socket 9. The ion source is over
die Dichtung 11 an die Vakuumkammer 10 angeschlossen. Die Höhe der Magnetspule 7 entspricht mit 85 mm ungefähr der Höhe des Hohlraumresonators 1.the seal 11 is connected to the vacuum chamber 10. The height of the magnetic coil 7 corresponds to 85 mm approximately the height of the cavity 1.
Zur Abführung der hohen auftretenden Verlustleistung sind Kühlplatten 12, die von Wasser durchströmt werden, beidseitig an die" Magnetspule 7 angesetzt.To dissipate the high power loss occurring cooling plates 12, which are traversed by water, attached to both sides of the "magnetic coil 7.
In dieser Ausführung werden mit einer Ionenquelle mit Hohlraumresonator 1 bei einer eingekoppelten Mikrowellen leistung von 400W, einer erforderlichen Ampere-Windungszahl der Magnetspule? von 27000 Ampere-Windungen und einem Erregerstrom von 15Abei einer Extraktionsspannung von 800V ca. 200mAlonenstrom extrahiert. Die Stromdichteverteilung des lonenstromes ist über einen Durchmesser von ca. 10cm homogen.In this embodiment, with an ion source with cavity 1 at a coupled microwave power of 400W, a required ampere-turns of the solenoid coil? of 27,000 ampere turns and an excitation current of 15A at an extraction voltage of 800V about 200mAlonenstrom extracted. The current density distribution of the ion stream is homogeneous over a diameter of about 10 cm.
Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle. In dieser Ausführung wird der magnetische Fluß über einen Eisenkreis mit einer oberen ringförmigen Eisenplatte 13 auf der Deckelseite, einer unteren ringförmigen Eisenplatte 14 auf der Bodenseite und einem Außenring 15 geleitet. Die untere ringförmige Eisenplatte 14 ist gegenüber dem Extraktionssystem angehoben, um eine zu starke Durchsetzung mit magnetischem Fluß in horizontaler Richtung zu vermeiden. Dieser führt bei anliegender Extraktionsspannung zu parasitären Entladungen im Extraktionssystem. In dieser Ausführung derlonenquellekann bei sonst gleichen Bedingungen und extrahiertem lonenstrom wie in der ersten Ausführung der Erregerstrom der Magnetspule 7 auf 10A abgesenkt werden.Fig. 2 also shows a microwave broad-beam ion source. In this embodiment, the magnetic flux is passed through an iron circle having an upper annular iron plate 13 on the lid side, a lower annular iron plate 14 on the bottom side, and an outer ring 15. The lower annular iron plate 14 is raised from the extraction system to avoid overstretching with magnetic flux in the horizontal direction. This results in applied extraction voltage parasitic discharges in the extraction system. In this embodiment of the ion source, the excitation current of the solenoid coil 7 can be lowered to 10A under otherwise the same conditions and extracted ion current as in the first embodiment.
Zur weiteren Homogenisierung der lonenstromdichteverteilung, die aber mit einer Herabsetzung der lonenstromdichte verbunden ist, kann in den Hohlraumresonator 1 ein dosenförmiger Einsatz 16 eingeschoben werden, derauf der Seite zur Emissionselektrode hin Diffusionsöffnungen 17 hat. Die Diffusionsöffnungen 17 müssen größer sein als die Emissionsöffnungen, so daß eine ungehinderte Diffusion des Plasmas in den Zwischenraum 18 stattfinden kann; ihr Durchmesser wurde zu 10 mm gewählt und ihre Dichteverteilung reziprok der gemessenen lonendichtverteilung angepaßt. Mit einem derartigen Einsatz 16 aus Kupfer wurde bei einer Höhe des Zwischenraumes von ca. 10 mm die Homogenität der lonenstrom'dichteverteilung von 10cm auf 15cm erweitert bei einer Absenkung der lonenstromdichte auf die Hälfte.For further homogenization of the ionic current density distribution, which is associated with a reduction in the ion current density, a can-shaped insert 16 can be inserted into the cavity resonator 1, which has diffusion openings 17 on the side toward the emission electrode. The diffusion openings 17 must be larger than the emission openings, so that an unhindered diffusion of the plasma can take place in the intermediate space 18; their diameter was chosen to be 10 mm and their density distribution reciprocally adapted to the measured ion density distribution. With such an insert 16 made of copper, the homogeneity of the ion current density distribution was increased from 10 cm to 15 cm at a height of the interspace of approximately 10 mm, with a reduction in the ion current density to half.
Eine Erhöhung des extrahierbaren lonenstromes um ca. 10% wird mit der Anordnung nach Fig. 3 erreicht. In dieser Ausführungsform ist in den Hohlraumresonator 1 ein zur Emissionselektrode 5 hin offenes topfförmiges Quarzglasgefäß 19 eingesetzt.An increase of the extractable ion current by about 10% is achieved with the arrangement of FIG. In this embodiment, a cup-shaped quartz glass vessel 19 open to the emission electrode 5 is inserted into the cavity resonator 1.
Bei dieser Ausführung wird weiterhin die Wandzerstäubung im Entladungsraum herabgesetzt, so daß die Kontamination des lonenstrahlers weiter verringert werden kann.In this embodiment, the wall atomization is further reduced in the discharge space, so that the contamination of the ion radiator can be further reduced.
Eine Verbesserung der Zündbedingungen für die Entladung wird erreicht, wenn das Quarzglasgefäß 19/in dem die Plasmaentladung brennt, flacher ist als der Hohlraumresonator 1.An improvement in the ignition conditions for the discharge is achieved when the quartz glass vessel 19 / in which the plasma discharge burns is shallower than the cavity resonator 1.
Wie aus der Darstellung nach Fig. 2 zu ersehen ist, läßt sich das Quarzglasgefäß 19 ohne technische Schwierigkeiten auch auf diese Ausführung einer Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle übertragen.As can be seen from the illustration in FIG. 2, the quartz glass vessel 19 can also be transferred without technical difficulties to this embodiment of a microwave broad-beam ion source.
Die beschriebene Mikrowellen-Breitstrahl-Ionenquelle ist besonders zum Strukturätzen in der Mikroelektronik geeignet. Mit ihr wird eine Homogenität von ±5% über einen lonenstrahldurchmesser von mindestens 10 cm erreicht. Auf Grund dessen, daß die Plasmaanregung ohne Glühkatode erfolgt, ist das Arbeiten mit reaktiven fluor- und chlorhaltigen Gasen möglich.The described microwave broad-beam ion source is particularly suitable for structural etching in microelectronics. It achieves a homogeneity of ± 5% over an ion beam diameter of at least 10 cm. Due to the fact that the plasma excitation takes place without a thermionic cathode, it is possible to work with reactive fluorine- and chlorine-containing gases.
Claims (5)
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| DD28896086A DD248904A1 (en) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | MICROWAVE WIDE BEAM ION SOURCE |
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| DD248904A1 true DD248904A1 (en) | 1987-08-19 |
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ID=5578047
Family Applications (1)
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| DD28896086A DD248904A1 (en) | 1986-04-10 | 1986-04-10 | MICROWAVE WIDE BEAM ION SOURCE |
Country Status (1)
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| DD (1) | DD248904A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3834984A1 (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-19 | Leybold Ag | DEVICE FOR GENERATING ELECTRICALLY CHARGED AND / OR UNCHARGED PARTICLES |
| DE4037091A1 (en) * | 1990-11-22 | 1992-05-27 | Leybold Ag | DEVICE FOR GENERATING A REGULAR MICROWAVE FIELD |
-
1986
- 1986-04-10 DD DD28896086A patent/DD248904A1/en not_active IP Right Cessation
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