JP2000235835A - Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus - Google Patents

Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus

Info

Publication number
JP2000235835A
JP2000235835A JP11353877A JP35387799A JP2000235835A JP 2000235835 A JP2000235835 A JP 2000235835A JP 11353877 A JP11353877 A JP 11353877A JP 35387799 A JP35387799 A JP 35387799A JP 2000235835 A JP2000235835 A JP 2000235835A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
electrode
deceleration
ion source
ion beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11353877A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Tanaka
田中  滋
Isao Hashimoto
橋本  勲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11353877A priority Critical patent/JP2000235835A/en
Publication of JP2000235835A publication Critical patent/JP2000235835A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce frequency of occurrence of breakdown due to particle and improve opening time of an apparatus by operating with stable condition of the apparatus for a long time and minimizing maintenance work such as cleaning work for the apparatus. SOLUTION: In an ion source 1 which introduces gas into a vacuum case and generates a plasma of the gas to provide electric field and extract ion in the plasma as ion beam, an ion power source is provided with an arc power source 7, an accelerating power source 8 apparatus positive electric potential to an accelerating electrode 2 for extracting the ion beam and a decelerating power source 9 applying negative electric potential for prevention of inflow of electrons. When the ion surface 1 is driven, the negative electric potential is applied to the electrode 3 after the positive potential is applied to the electrode 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、イオンビーム加工
装置用イオン源の運転方法、及びイオンビーム加工装置
の運転方法に係り、特にイオンビームミリングやイオン
ビームスパッタ等のイオンビーム加工装置に用いられる
イオン源において生成されたプラズマ中のイオンをイオ
ンビームとして引き出すイオンビーム加工装置用イオン
源の運転方法、及びイオンビーム加工装置の運転方法に
関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an operation method of an ion source for an ion beam processing apparatus and an operation method of an ion beam processing apparatus, and more particularly to an ion beam processing apparatus for ion beam milling or ion beam sputtering. The present invention relates to an operation method of an ion source for an ion beam processing apparatus for extracting ions in plasma generated in an ion source as an ion beam, and an operation method of the ion beam processing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオンビーム加工装置はプラスのイオン
が用いられ、このイオンビームを被加工物に衝突させる
と、被加工物の表面にプラスの電荷が蓄積されるので継
続して充分なイオンビームを被加工物の加工個所に衝突
させることができなくなる。このため、従来では、被加
工物の表面に電子を照射した被加工物表面を電気的に中
性に維持するためのニュートライザが備えられている。
2. Description of the Related Art In an ion beam processing apparatus, positive ions are used. When this ion beam collides with a workpiece, a positive charge is accumulated on the surface of the workpiece, so that a sufficient ion beam is continuously provided. Cannot be caused to collide with the processing location of the workpiece. For this reason, conventionally, a nutrizer for keeping the surface of the workpiece irradiated with electrons on the surface of the workpiece electrically neutral is provided.

【0003】ニュートライザは、被加工物の加工に先立
ち、被加工物を収容する処理室を電子で満たしておき、
イオンビームを被加工物に照射すると同時に被加工物表
面の中和を開始できるように動作される。
Prior to processing a workpiece, a nut riser fills a processing chamber for accommodating the workpiece with electrons.
The ion beam is irradiated on the workpiece, and at the same time, the operation is performed so that neutralization of the workpiece surface can be started.

【0004】従来では、通常、イオン源を起動する際に
は、イオン生成部ではプラズマを生成してイオンを発生
させており、一方、処理室ではニュートライザにより電
子が生成されている。このため、電子が処理室からイオ
ン生成部に流入するのを防ぐ遮蔽効果を持たせることが
要求される。そのような遮蔽効果を持たせるために、始
めに、イオン源電源の減速電源を立ち上げて減速電極に
負の電圧を印加し、その後に、加速電源を立ち上げて加
速電極に正の電圧を印加している。
Conventionally, when starting an ion source, usually, an ion generator generates plasma to generate ions, while a processing chamber generates electrons by a nutrizer. For this reason, it is required to have a shielding effect of preventing electrons from flowing into the ion generation unit from the processing chamber. In order to have such a shielding effect, first, the deceleration power source of the ion source power source is turned on, a negative voltage is applied to the deceleration electrode, and then the acceleration power source is turned on to apply a positive voltage to the acceleration electrode. Is being applied.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなイオン源運転方法をイオンビーム加工装置に適用
した場合、イオン源の電極部にパーティクルが付着して
加速電極と減速電極間が短絡させると、最初に立ち上げ
られる減速電源が繰り返しブレークダウンされることが
ある。
However, when the above-described ion source operating method is applied to an ion beam processing apparatus, particles may adhere to the electrode portion of the ion source and short-circuit between the accelerating electrode and the decelerating electrode. In some cases, the deceleration power supply that is started up first is repeatedly broken down.

【0006】イオン源電源のブレークダウンの原因の大
部分は、イオン源電極部におけるパーティクルによるイ
オン源電極部での短絡によるものであるが、パーティク
ルは、ほとんどの場合、処理室内部壁面に付着したスパ
ッタ堆積物がはがれた導電性物質であり、このようなパ
ーティクルがイオン電源の加速電極と減速電極の部分に
付着している状態でこれらの電極に電圧が印加すると、
2つの電極間が短絡状態となり、イオン源電源に短絡電
流が流れ、過電流検知により同電源は止まり、再度一定
時間後に電圧印加を行うという動作が繰り返され、この
短絡状態の原因であるパーティクルが短絡電流により焼
失または、除去されるまでこの動作が繰り返されてしま
う。
Most of the causes of the breakdown of the ion source power supply are due to short-circuits at the ion source electrode due to particles at the ion source electrode. In most cases, the particles adhere to the wall surface inside the processing chamber. When a voltage is applied to these electrodes while the sputter deposits are peeled conductive materials and such particles are attached to the accelerating and decelerating electrodes of the ion power source,
A short circuit occurs between the two electrodes, a short-circuit current flows through the ion source power supply, the power supply stops due to overcurrent detection, and the operation of applying voltage again after a certain period of time is repeated. This operation is repeated until it is burned out or removed by the short-circuit current.

【0007】通常、イオン源電源の加速電源と減速電源
の電流容量は、加速電源の方が減速電源より大容量に構
成されている。例えば、加速電源は最大出力1.3kv,
3Aであるのに対して、減速電源は最大出力500V,
0.2A 等の組み合わせである。これは加速電源はイオ
ンビーム引き出し時にイオンビーム電流を流す必要があ
るが、減速電源にはほとんどイオンビームによる電流を
流す必要がないため、イオン源電源全体の構成の最適化
を図る上で、これらの電源を同じ容量にする必要がない
ことによるものである。
Normally, the acceleration power supply and the deceleration power supply of the ion source power supply have a larger capacity than the deceleration power supply. For example, the acceleration power supply has a maximum output of 1.3 kv,
3A, while the deceleration power supply has a maximum output of 500V,
0.2A or the like. This is because the acceleration power supply needs to flow the ion beam current when extracting the ion beam, but the deceleration power supply hardly needs to flow the current due to the ion beam. Are not required to have the same capacity.

【0008】また、一般に各電源の過電流検出値は、そ
れぞれの電源の定格最大電流値に比例するように設定さ
れているので、電流容量のより小さい電源は、より小さ
い過電流で過電流検知が動作することになる。そのた
め、イオン源電極部にパーティクルが存在する場合、減
速電圧印加時、パーティクルを通して短絡電流が流れ、
減速電源の過電流検知により、同電源はいったん停止、
一定時間後、再度減速電圧の印加するという動作を繰り
返し、なかなか加速電源の立ち上げに至らない。さら
に、パーティクルの大きさが小さい場合、パーティクル
に短絡電流が流れると、パーティクルは焼け切れ、電極
部からパーティクルは除去されるが、パーティクルがあ
る程度の大きさを持つ場合、容量の小さい減速電源に流
れる短絡電流では、パーティクルを焼き切ることができ
ないために電極部に残り、イオン源は、過電流検出,ト
リップ(ブレークダウン),再立ち上げ、という動作を
繰り返す。
In general, the overcurrent detection value of each power supply is set so as to be proportional to the rated maximum current value of each power supply. Therefore, a power supply with a smaller current capacity detects an overcurrent with a smaller overcurrent. Will work. Therefore, when particles are present in the ion source electrode portion, when a deceleration voltage is applied, a short-circuit current flows through the particles,
Due to overcurrent detection of the deceleration power supply, the power supply stops once,
After a certain period of time, the operation of applying the deceleration voltage again is repeated, and it is difficult to start up the acceleration power supply. Furthermore, when the particle size is small, when a short-circuit current flows through the particle, the particle burns out and the particle is removed from the electrode portion. However, when the particle has a certain size, the particle flows to a small-capacity deceleration power supply. Since the particles cannot be burned off by the short-circuit current, they remain at the electrode portion, and the ion source repeats the operations of overcurrent detection, trip (breakdown), and restart.

【0009】これらの装置を使用する者にとっては、装
置の長時間の安定した状態での運転,装置清掃作業等の
メンテナンス作業の最小化、それに伴う装置稼動時間の
向上を図ることが重要であり、そのためには、ブレーク
ダウンの発生頻度を極力少なくし、装置を安定した状態
で早期に立上げ、安定した運転状態を維持することが重
要である。
It is important for those who use these apparatuses to operate the apparatus in a stable state for a long time, to minimize maintenance work such as cleaning the apparatus, and to improve the operation time of the apparatus. For this purpose, it is important to minimize the frequency of occurrence of breakdown, to start up the apparatus early in a stable state, and to maintain a stable operation state.

【0010】一般に、装置内部清掃作業後またはイオン
源電極清掃作業後の装置運転開始時には、イオン源電極
部でのパーティクルが原因でイオン電源のブレークダウ
ンが頻発するが、従来のイオン源電源の運転方法では、
ブレークダウンの原因となるパーティクルがイオン源電
極部から除去されにくく、ブレークダウンが続発し、ブ
レークダウンのほとんど無い安定した運転状態に達する
ためには、長時間を要し、場合によっては、このような
事態を改善するためにイオン源電極部を頻繁に清掃作業
する必要があり、装置稼動時間を向上させることが困難
であった。
In general, when the apparatus is started after the cleaning operation inside the apparatus or after the cleaning operation for the ion source electrode, breakdown of the ion power supply frequently occurs due to particles at the ion source electrode portion. By the way,
It is difficult for particles that cause breakdown to be removed from the ion source electrode portion, and it takes a long time to reach a stable operation state in which breakdown continues and there is almost no breakdown. In order to improve the situation, it is necessary to frequently clean the ion source electrode portion, and it has been difficult to improve the operation time of the apparatus.

【0011】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
に鑑みて、ブレークダウンの発生頻度を低減し、イオン
源の立上げをスムーズにするとともに、イオン源電極部
の清掃作業等のメンテナンス性,装置信頼性、および装
置稼動率の向上を図る、イオンビーム加工装置用イオン
源の運転方法、及びイオンビーム加工装置の運転方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the frequency of occurrence of breakdown, smooth the start-up of the ion source, and maintain the ion source electrode, such as cleaning work, in view of the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide an operation method of an ion source for an ion beam processing apparatus and an operation method of an ion beam processing apparatus, which improve the performance, the reliability of the apparatus, and the operation rate of the apparatus.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、真空容
器中にガスを導入し、該ガスをプラズマ化して電界を与
え、該プラズマ中のイオンをイオンビームとして引き出
すイオン源であって、その電源が、アーク電源と、イオ
ンビームを引き出すために加速電極に正の電位を印加す
る加速電源と、電子の流入を防止するために減速電極に
負の電位を印加する減速電源とを備え、該イオン源電源
を運転する際には、前記加速電極に前記正の電位を印加
した後、またはこれと同時に、前記減速電極に前記負の
電位を印加するようにしている。
According to the present invention, there is provided an ion source for introducing a gas into a vacuum vessel, converting the gas into plasma, applying an electric field, and extracting ions in the plasma as an ion beam. The power supply includes an arc power supply, an acceleration power supply that applies a positive potential to an acceleration electrode to extract an ion beam, and a deceleration power supply that applies a negative potential to a deceleration electrode to prevent inflow of electrons. When operating the ion source power supply, the negative potential is applied to the deceleration electrode after or simultaneously with the application of the positive potential to the acceleration electrode.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本実施形態に係わるイオ
ンビーム加工装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an ion beam processing apparatus according to this embodiment.

【0014】同図において、1はイオン源であり、イオ
ン源1は、正の電位が印加される加速電極2と、負の電
位が印加される減速電極3と、イオン源室4と、熱電子
を放出するフィラメント5とを備えている。6はフィラ
メント5を加熱するフィラメント電源、7はイオン源室
4内にプラズマを生成するためのアーク電源、8はイオ
ンビームを引き出すために加速電極2に加速用電圧を印
加する加速電源、9は処理室11側からイオン源室への
電子の流入を防止するために減速電極3に減速用電圧を
印加する減速電源、10は各電源6,7,8,9を運転
する制御装置、11は処理室である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ion source. The ion source 1 includes an acceleration electrode 2 to which a positive potential is applied, a deceleration electrode 3 to which a negative potential is applied, an ion source chamber 4, and a heat source. And a filament 5 for emitting electrons. 6 is a filament power supply for heating the filament 5, 7 is an arc power supply for generating plasma in the ion source chamber 4, 8 is an acceleration power supply for applying an acceleration voltage to the acceleration electrode 2 to extract an ion beam, and 9 is an acceleration power supply. A deceleration power supply for applying a deceleration voltage to the deceleration electrode 3 to prevent the flow of electrons from the processing chamber 11 into the ion source chamber, a control device 10 for operating the power supplies 6, 7, 8, and 9; It is a processing room.

【0015】処理室11には、被加工物12を載置する
保持体13と、電子を発生するニュートラライザ14
と、イオンビームが被加工物12に照射されないように
するシャッタ15とを収容している。16はニュートラ
ライザ用電源、17はシャツタ駆動装置である。ニュー
トラライザ用電源16とシャッタ駆動装置17は制御装
置10によって制御される。
A processing chamber 11 has a holder 13 on which a workpiece 12 is placed, and a neutralizer 14 for generating electrons.
And a shutter 15 for preventing the workpiece 12 from being irradiated with the ion beam. Reference numeral 16 denotes a power supply for a neutralizer, and reference numeral 17 denotes a shutter driving device. The power supply 16 for the neutralizer and the shutter driving device 17 are controlled by the control device 10.

【0016】イオン源1は処理室11に取り付けられて
真空容器を形成する状態で使用される。また、制御装置
10はフィラメント電源6,アーク電源7,加速電源
8,減速電源9,ニュートラライザ用電源16およびシ
ャッタ駆動装置17の印加電圧,発生電流または動作タ
イミングを制御する。
The ion source 1 is used in a state where it is attached to the processing chamber 11 to form a vacuum vessel. Further, the control device 10 controls the applied voltage, generated current or operation timing of the filament power supply 6, arc power supply 7, acceleration power supply 8, deceleration power supply 9, neutralizer power supply 16 and shutter drive device 17.

【0017】従来の運転手順は、イオン源1内部にプラ
ズマ発生用ガスを導入し、所定圧力になった後、フィラ
メント5を通電し、次に減速電源9を立ち上げて減速電
極3に減速電圧を印加する。その後、加速電源8を立ち
上げて加速電圧を加速電極2に印加し、最後にアーク電
源7を印加してプラズマを生成し、イオンビームを引き
出している。この運転方法では、先に説明したように、
パーティクルがイオン電源の加速電極2と減速電極3の
部分に付着していた場合、この状態で減速電極3に電圧
を印加すると、加速電極2と減速電極3との間が短絡状
態となり、減速電源9に短絡電流が流れ、過電流が検知
されて減速電源9が停止される。そして一定時間経過
後、減速電源9は再起動され減速電極3に電圧を印加す
る、という動作を繰り返す。
The conventional operation procedure is as follows. After a gas for plasma generation is introduced into the ion source 1 and a predetermined pressure is reached, the filament 5 is energized, and then the deceleration power supply 9 is started to apply a deceleration voltage to the deceleration electrode 3. Is applied. Thereafter, the acceleration power supply 8 is activated to apply an acceleration voltage to the acceleration electrode 2, and finally, the arc power supply 7 is applied to generate plasma and extract an ion beam. In this driving method, as explained earlier,
When particles are attached to the acceleration electrode 2 and the deceleration electrode 3 of the ion power source, when a voltage is applied to the deceleration electrode 3 in this state, the acceleration electrode 2 and the deceleration electrode 3 are short-circuited, and 9, a short-circuit current flows, an overcurrent is detected, and the deceleration power supply 9 is stopped. After a certain period of time, the operation of restarting the deceleration power supply 9 and applying a voltage to the deceleration electrode 3 is repeated.

【0018】図2は、本発明に係わるイオン源電源の運
転手順を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation procedure of the ion source power supply according to the present invention.

【0019】この運転手順は、矢印に示すように、イオ
ン源1内部にプラズマ発生用ガスを導入し、所定圧力に
なった後、フィラメント5を通電し、次に、加速電源8
を立ち上げて加速電圧を加速電極2に印加し、その後、
減速電源9を立ち上げて減速電極3に減速電圧を印加す
る。最後に、アーク電源7を印加し、イオンビームを引
き出す手順となっている。
As shown by the arrow, the operation procedure is as follows: a plasma generating gas is introduced into the ion source 1 and the filament 5 is energized after a predetermined pressure is reached.
And apply an accelerating voltage to the accelerating electrode 2, and then
The deceleration power supply 9 is started and a deceleration voltage is applied to the deceleration electrode 3. Finally, the procedure is to apply the arc power source 7 and extract the ion beam.

【0020】以上は本発明の基本的な原理および動作を
図2に示すタイムチャートに基づいて説明したものであ
るが、更に、図3に示すフローチャートに基づき本発明
の全体的な好ましい動作手順を説明する。
Although the basic principle and operation of the present invention have been described with reference to the time chart shown in FIG. 2, the overall preferable operation procedure of the present invention will be further described with reference to the flowchart shown in FIG. explain.

【0021】図3は図1の制御装置10の動作を示すフ
ローチャートである。同図において、制御装置10の動
作をスタートすると、先ずステップ30で、シャツタ駆
動装置17によりシャッタ15を挿入させて、被加工物
12にイオン源側からのイオンや電子が照射されないよ
うにする。次にステップ31で、プラズマ発生用ガスを
イオン源室4内へ導入した後、フィラメント5を通電す
るようにフィラメント電源6を動作させると共に、アー
ク電源7にアーク電圧を供給させる。そしてステップ3
2で、加速電極2に加速電圧を供給するように加速電源
8を動作させ、次いでステップ33で、減速電極3に減
速電圧を供給するように減速電源9を動作させる。更に
ステップ34で、ニュートラライザ用電源16にニュー
トラライザ14を通電させて被加工物表面の中和用の電
子を生じさせる。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control device 10 of FIG. In FIG. 5, when the operation of the control device 10 is started, first, in step 30, the shutter 15 is inserted by the shutter driver 17 so that the workpiece 12 is not irradiated with ions or electrons from the ion source side. Next, in step 31, after the plasma generating gas is introduced into the ion source chamber 4, the filament power supply 6 is operated so that the filament 5 is energized, and the arc voltage is supplied to the arc power supply 7. And step 3
In step 2, the acceleration power supply 8 is operated to supply the acceleration voltage to the acceleration electrode 2, and then in step 33, the deceleration power supply 9 is operated to supply the deceleration voltage to the deceleration electrode 3. Further, at step 34, the neutralizer 14 is energized to the neutralizer power supply 16 to generate electrons for neutralizing the surface of the workpiece.

【0022】以上の一連の動作によりイオン源の起動の
準備が完了する。引き続いて、ステップ35でシャッタ
15を除去させるようにシャッタ駆動装置を動作させ、
ステップ36の被加工物の加工作業へと進む。
With the above series of operations, preparation for starting the ion source is completed. Subsequently, in step 35, the shutter driving device is operated to remove the shutter 15,
The process proceeds to the processing of the workpiece in step 36.

【0023】この運転手順によれば、加速電極2および
減速電極3の部分にパーティクルが付着した状態で、先
に電源容量の大きい加速電源8より加速電圧が印加され
るので、パーティクルを介して加速電極2と減速電極3
間が短絡状態となり、加速電源8により短絡電流が流
れ、過電流検知により加速電源8が出力停止するまで電
極2,3にあるパーティクルには短絡電流が流れ続ける
ことになる。加速電源8の定格最大電流値は、数アンペ
ア程度あるため短絡電流も定格最大電流値より若干大き
い過電流設定値、例えば、定格最大電流値の120%に
達するまで加速電源8はトリップしない。
According to this operation procedure, an acceleration voltage is first applied from the acceleration power supply 8 having a large power supply capacity in a state where particles adhere to the portions of the acceleration electrode 2 and the deceleration electrode 3, so that acceleration is performed via the particles. Electrode 2 and deceleration electrode 3
The short circuit occurs between them, and a short-circuit current flows through the acceleration power supply 8, and the short-circuit current continues to flow through the particles on the electrodes 2 and 3 until the output of the acceleration power supply 8 stops due to overcurrent detection. Since the rated maximum current value of the acceleration power supply 8 is about several amperes, the acceleration power supply 8 does not trip until the short circuit current reaches an overcurrent set value slightly larger than the rated maximum current value, for example, 120% of the rated maximum current value.

【0024】このように、本実施例のイオン源電源の運
転方法によれば、加速電源8の電源容量が大きいため短
絡電流が大きく、またそれに伴い過電流検出するまでの
時間が従来のイオン源電源の運転方法より長くすること
ができる。これにより電極2,3の短絡の原因になって
いるパーティクルには、従来の運転方法に比べて大きな
短絡電流をより長時間流すことができる。この短絡電流
の通電による発熱により、パーティクルは高温となって
溶断又は除去したり、また真空中のため蒸発して、電極
2,3の短絡状態が効率よく解消される。
As described above, according to the operation method of the ion source power supply of this embodiment, the short-circuit current is large because the power supply capacity of the acceleration power supply 8 is large, and the time required for detecting the overcurrent is accordingly long. It can be longer than the power supply operation method. As a result, a large short-circuit current can be passed for a longer time to the particles causing the short-circuit of the electrodes 2 and 3 than in the conventional operation method. The heat generated by the application of the short-circuit current causes the particles to be melted or removed at a high temperature, or evaporates in a vacuum, and the short-circuit state of the electrodes 2 and 3 is efficiently eliminated.

【0025】さらに、本実施形態によれば、電源容量の
大きな加速電源8によりより大きな短絡電流をより長時
間流すことができるので、同じ大きさのパーティクルで
あれば、より短時間でパーティクルを除去でき、また、
従来では電流が小さかったため除去できなかったより大
きなサイズのパーティクルも除去することができる。そ
の結果、ブレークダウンが発生したとしても、短時間で
解消でき、また、ブレークダウン解消のためのイオン源
電極の清掃作業等のメンテナンス作業の頻度を低減する
ことができる。
Further, according to the present embodiment, a larger short-circuit current can be flowed for a longer time by the acceleration power supply 8 having a large power supply capacity, so that particles having the same size can be removed in a shorter time. Can, and
Particles of a larger size, which could not be removed because the current was small in the past, can also be removed. As a result, even if a breakdown occurs, the breakdown can be eliminated in a short time, and the frequency of maintenance work such as cleaning of the ion source electrode for eliminating the breakdown can be reduced.

【0026】なお、本実施形態では、加速電源8を立ち
上げて加速電圧を加速電極2に印加後、減速電源9を立
ち上げて減速電極3に減速電圧を印加したが、加速電源
8と減速電源9とを同時に立ち上げて加速電極2および
減速電極3にそれぞれ加速電圧および減速電圧を印加す
ることもできる。この場合は、加速電極2と減速電極3
間には加速電源8と減速電源9の加算された電圧が印加
されるので、より一層短絡電流を大きくすることがで
き、パーティクル除去を短時間で行わせることができ
る。
In this embodiment, after the acceleration power supply 8 is started and the acceleration voltage is applied to the acceleration electrode 2, the deceleration power supply 9 is started and the deceleration voltage is applied to the deceleration electrode 3. It is also possible to simultaneously start up the power supply 9 and apply an acceleration voltage and a deceleration voltage to the acceleration electrode 2 and the deceleration electrode 3, respectively. In this case, the acceleration electrode 2 and the deceleration electrode 3
During this time, the added voltage of the acceleration power supply 8 and the deceleration power supply 9 is applied, so that the short-circuit current can be further increased, and the particles can be removed in a short time.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、イオン源電源の電圧の
印加順序を、加速電圧の印加後または同時に減速電圧を
印加するように運転制御することにより、イオンビーム
加工装置等で問題となるイオン源で発生するブレークダ
ウン、特に、イオン源特有の電極部に発生するパーティ
クルに起因するブレークダウンの発生頻度を低減し、イ
オン源の立ち上げをスムーズ化するとともに、イオン源
電極部の清掃作業等のメンテナンス性向上,装置信頼性
向上,装置稼動率向上等、安定した装置運転を実現する
ことが可能となる。
According to the present invention, there is a problem in an ion beam processing apparatus or the like by controlling the operation of applying the voltage of the ion source power supply so as to apply the deceleration voltage after or simultaneously with the application of the acceleration voltage. Reduces the frequency of breakdowns that occur in the ion source, especially the breakdown caused by particles generated in the electrode section unique to the ion source, smoothes the startup of the ion source, and cleans the ion source electrode section This makes it possible to realize stable operation of the apparatus, such as improvement of maintainability of the apparatus, improvement of apparatus reliability, and improvement of apparatus operation rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るイオンビーム加工装置の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ion beam processing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の運転手順を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 2 is a time chart showing an operation procedure of the present invention.

【図3】本発明の運転動作手順を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…イオン源、2…加速電極、3…減速電極、4…イオ
ン源室(アノード)、5…フィラメント、6…フィラメ
ント電源、7…アーク電源、8…加速電源、9…減速電
源、10…制御装置、11…処理室、12…被加工物、
13…保持体、14…ニュートラライザ、15…シャッ
タ、16…ニュートラライザ用電源、17…シャッタ駆
動装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ion source, 2 ... Acceleration electrode, 3 ... Deceleration electrode, 4 ... Ion source chamber (anode), 5 ... Filament, 6 ... Filament power supply, 7 ... Arc power supply, 8 ... Acceleration power supply, 9 ... Deceleration power supply, 10 ... Control device, 11: processing chamber, 12: workpiece,
13: Holder, 14: Neutralizer, 15: Shutter, 16: Power supply for neutralizer, 17: Shutter driving device.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオンビーム加工装置用イオン源の運転方
法であって、 前記イオン源は、アーク電源と、イオンビームを引き出
すために加速電極に正の電圧を印加する加速電源と、イ
オン源への電子の流入を防止するために減速電極に負の
電圧を印加する減速電源とを備え、該イオン源内にガス
を導入し、そのガスをプラズマ化して電界を与えて該プ
ラズマ中のイオンをイオンビームとして引き出すように
構成されており、 前記加速電源が前記加速電極に正の電圧を印加した後
に、前記減速電源が前記減速電極に負の電圧を印加する
ようにしたイオンビーム加工装置用イオン源の運転方
法。
1. An operation method of an ion source for an ion beam processing apparatus, comprising: an arc power supply; an acceleration power supply for applying a positive voltage to an acceleration electrode to extract an ion beam; A deceleration power supply that applies a negative voltage to the deceleration electrode to prevent the inflow of electrons into the ion source.The gas is introduced into the ion source, the gas is turned into plasma, an electric field is applied, and ions in the plasma are ionized. An ion source for an ion beam processing apparatus, wherein the ion source is configured to extract as a beam, and the deceleration power source applies a negative voltage to the deceleration electrode after the acceleration power source applies a positive voltage to the acceleration electrode. Driving method.
【請求項2】イオンビーム加工装置用イオン源の運転方
法であって、 前記イオン源は、アーク電源と、イオンビームを引き出
すために加速電極に正の電圧を印加する加速電源と、イ
オン源への電子の流入を防止するために減速電極に負の
電圧を印加する減速電源とを備え、該イオン源内にガス
を導入し、そのガスをプラズマ化して電界を与えて該プ
ラズマ中のイオンをイオンビームとして引き出すように
構成されており、 前記加速電源が前記加速電極に正の電圧を印加すると同
時に、前記減速電源が前記減速電極に負の電圧を印加す
るようにしたイオンビーム加工装置用イオン源の運転方
法。
2. A method for operating an ion source for an ion beam processing apparatus, comprising: an arc power supply; an acceleration power supply for applying a positive voltage to an acceleration electrode to extract an ion beam; A deceleration power supply that applies a negative voltage to the deceleration electrode to prevent the inflow of electrons into the ion source.The gas is introduced into the ion source, the gas is turned into plasma, an electric field is applied, and ions in the plasma are ionized. An ion source for an ion beam processing apparatus, which is configured to extract as a beam, wherein the acceleration power supply applies a positive voltage to the acceleration electrode and the deceleration power supply applies a negative voltage to the deceleration electrode at the same time. Driving method.
【請求項3】イオンビーム加工装置用イオン源の運転方
法であって、 前記イオン源は、アーク電源と、イオンビームを引き出
すために加速電極に正の電圧を印加する加速電源と、イ
オン源への電子の流入を防止するために減速電極に負の
電圧を印加する減速電源とを備え、該イオン源内にガス
を導入し、そのガスをプラズマ化して電界を与えて該プ
ラズマ中のイオンをイオンビームとして引き出すように
構成されており、 前記加速電源が前記加速電極に正の電圧を印加した後
に、前記減速電源が前記減速電極に負の電圧を印加する
第1のステップと、 前記加速電源が前記加速電極に正の電圧を印加すると同
時に、前記減速電源が前記減速電極に負の電圧を印加す
る第2のステップとを有し、前記第1のステップおよび
前記第2のステップの一方を選択的に実行するようにし
たイオンビーム加工装置用イオン源の運転方法。
3. An operation method of an ion source for an ion beam processing apparatus, wherein the ion source includes an arc power supply, an acceleration power supply for applying a positive voltage to an acceleration electrode for extracting an ion beam, and an ion source. A deceleration power supply that applies a negative voltage to the deceleration electrode to prevent the inflow of electrons into the ion source.The gas is introduced into the ion source, the gas is turned into plasma, an electric field is applied, and ions in the plasma are ionized. A first step in which, after the acceleration power supply applies a positive voltage to the acceleration electrode, the deceleration power supply applies a negative voltage to the deceleration electrode; and A second step in which the deceleration power supply applies a negative voltage to the deceleration electrode at the same time as applying a positive voltage to the acceleration electrode, wherein the first step and the second step The method of operating an ion beam processing system for an ion source which is adapted to run selectively towards.
【請求項4】イオンビーム加工装置の運転方法であっ
て、 前記イオンビーム加工装置はイオン源と処理部を有し、 前記イオン源は、アーク電源と、イオンビームを引き出
すために加速電極に正の電圧を印加する加速電源と、イ
オン源への電子の流入を防止するために減速電極に負の
電圧を印加する減速電源とを備え、該イオン源内にガス
を導入し、そのガスをプラズマ化して電界を与えて該プ
ラズマ中のイオンをイオンビームとして引き出すように
構成されており、 前記処理部は、被加工物を保持する保持体と、イオンお
よび電子が処理体に照射されないようにするためのシャ
ッタと、被処理物表面の電気的中和をするための電子を
発生するニュートライザと有し、 前記加速電源が前記加速電極に正の電圧を印加する第1
のステップ、 該第1のステップの実行後に、前記減速電源が前記減速
電極に負の電圧を印加する第2のステップ、そして該第
2のステップを実行後に、前記ニュートライザを起動す
る第3のステップを有するイオンビーム加工装置の運転
方法。
4. An operation method of an ion beam processing apparatus, wherein the ion beam processing apparatus has an ion source and a processing unit, and the ion source has a positive power supply to an arc power supply and an accelerating electrode for extracting an ion beam. And a deceleration power supply for applying a negative voltage to the deceleration electrode to prevent the inflow of electrons into the ion source. A gas is introduced into the ion source, and the gas is turned into plasma. The processing unit is configured to extract ions in the plasma as an ion beam by applying an electric field to the processing unit. And a neutralizer for generating electrons for electrically neutralizing the surface of the workpiece, wherein the acceleration power supply applies a positive voltage to the acceleration electrode.
A second step in which the deceleration power supply applies a negative voltage to the deceleration electrode after the execution of the first step, and a third step of activating the nutrizer after performing the second step. An operation method of an ion beam processing apparatus having steps.
【請求項5】前記第1のステップの実行前に、前記シャ
ツタを挿入してイオンが前記被加工物に照射されないよ
うにするステップを有する請求項4記載のイオンビーム
加工装置の運転方法。
5. The method of operating an ion beam processing apparatus according to claim 4, further comprising the step of inserting said shirt to prevent irradiation of said workpiece with ions before executing said first step.
【請求項6】前記第3のステップの実行後に、前記シャ
ツタを除去するステップを有する請求項5記載のイオン
ビーム加工装置の運転方法。
6. The method of operating an ion beam processing apparatus according to claim 5, further comprising the step of removing said shirt after the execution of said third step.
【請求項7】前記第3のステップを実行後に、前記被加
工物の加工作業を実行するステップを有する請求項4記
載のイオンビーム加工装置の運転方法。
7. The method of operating an ion beam processing apparatus according to claim 4, further comprising the step of executing the work of processing the workpiece after performing the third step.
JP11353877A 1998-12-15 1999-12-14 Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus Pending JP2000235835A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11353877A JP2000235835A (en) 1998-12-15 1999-12-14 Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-356606 1998-12-15
JP35660698 1998-12-15
JP11353877A JP2000235835A (en) 1998-12-15 1999-12-14 Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000235835A true JP2000235835A (en) 2000-08-29

Family

ID=26579946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11353877A Pending JP2000235835A (en) 1998-12-15 1999-12-14 Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000235835A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8089042B2 (en) 2007-11-30 2012-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for processing substrate using neutralized beams including applying a voltage to a substrate support
JP6059335B2 (en) * 2013-03-08 2017-01-11 キヤノンアネルバ株式会社 Ion beam processing method and ion beam processing apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8089042B2 (en) 2007-11-30 2012-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for processing substrate using neutralized beams including applying a voltage to a substrate support
US8450680B2 (en) 2007-11-30 2013-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for processing substrate using neutralized beams including applying a voltage to a substrate support
JP6059335B2 (en) * 2013-03-08 2017-01-11 キヤノンアネルバ株式会社 Ion beam processing method and ion beam processing apparatus
JPWO2014136158A1 (en) * 2013-03-08 2017-02-09 キヤノンアネルバ株式会社 Ion beam processing method and ion beam processing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR870001325A (en) Method and apparatus for removing shorted high-voltage cathodes from sputtering references
JP2003178708A (en) Ion implanter
KR20000048121A (en) Ion beam processing apparatus and method of operating ion source therefor
GB2307333A (en) Neutral particle beam treatment apparatus
KR20140108258A (en) Apparatus and method for charge neutralization during processing of a workpiece
PL133187B1 (en) Method of preparing a disk of a plasmotron-type atomizing apparatus
JP2000235835A (en) Drive method for ion source for ion beam machining apparatus and drive method for ion beam machining apparatus
JP2625942B2 (en) Control method of ion processing device
JP2000058292A (en) Method and device for plasma treatment
JP2002150959A (en) Generating method of indium ion beam, and related apparatus
EP3703099B1 (en) Ion source and cleaning method thereof
JPH11202099A (en) Method for cleaning electron beam accelerator
JPH051587B2 (en)
JPH08304600A (en) Electron beam irradiation controller
JP2001511293A (en) Modulator for plasma immersion ion implantation
JPH10340796A (en) Plasma introduction device and control method therefor
JP3450452B2 (en) Plasma chemical reactor
JP2003272555A (en) Ion implantation device
JPH0574400A (en) Control method of ion generating power source
JPS6314863A (en) Vacuum device
JPH08134673A (en) Cleaning and deburring method and device therefor
JP2738326B2 (en) Ion source and ion generation method
JPH06325711A (en) Spatter type ion source
KR20050071932A (en) Power supplying device and method for plasma processing
JPS6366900A (en) Plasma discharge electric source