JP2000285838A - ガスイオン化装置 - Google Patents
ガスイオン化装置Info
- Publication number
- JP2000285838A JP2000285838A JP11094736A JP9473699A JP2000285838A JP 2000285838 A JP2000285838 A JP 2000285838A JP 11094736 A JP11094736 A JP 11094736A JP 9473699 A JP9473699 A JP 9473699A JP 2000285838 A JP2000285838 A JP 2000285838A
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- Japan
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- target
- gas
- electrodes
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/06—Cathode assembly
- H01J2235/068—Multi-cathode assembly
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極間のガス分子を均一にイオン化する事が
できるガスイオン化装置を提供すること。 【解決手段】 フィラメント２０から発生した熱電子は
集束電極２２により集束されてＸ線発生用ターゲット１
９を照射する。この電子線照射により、環状のＸ線発生
用ターゲット１９の各部からＸ線が発生する。そして、
環状の窓１８から取り出された各Ｘ線は、Ｘ線管１５の
中心方向に進行し、電極間に存在するアルゴン分子を照
射する。Ｘ線管１５は、点光源ではなく線光源であり、
電極外周に連続するＸ線源があるため電極空間内のＸ線
強度分布はほぼ均一である。そのため、電極間のアルゴ
ン分子は均一にイオン化される。この結果、ターゲット
９は全面にわたって均一にスパッタリングされ、シリコ
ンウエハ６に均一な厚さのスパッタ膜が形成される。
できるガスイオン化装置を提供すること。 【解決手段】 フィラメント２０から発生した熱電子は
集束電極２２により集束されてＸ線発生用ターゲット１
９を照射する。この電子線照射により、環状のＸ線発生
用ターゲット１９の各部からＸ線が発生する。そして、
環状の窓１８から取り出された各Ｘ線は、Ｘ線管１５の
中心方向に進行し、電極間に存在するアルゴン分子を照
射する。Ｘ線管１５は、点光源ではなく線光源であり、
電極外周に連続するＸ線源があるため電極空間内のＸ線
強度分布はほぼ均一である。そのため、電極間のアルゴ
ン分子は均一にイオン化される。この結果、ターゲット
９は全面にわたって均一にスパッタリングされ、シリコ
ンウエハ６に均一な厚さのスパッタ膜が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、高周波スパッタ
装置等に用いられるガスイオン化装置に関する。
装置等に用いられるガスイオン化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 図１は、従来の高周波スパッタ装置
（成膜装置）を説明するために示した図である。図１に
おいて、１は密閉容器で、容器１は排気口２を介して排
気装置３により排気されている。
（成膜装置）を説明するために示した図である。図１に
おいて、１は密閉容器で、容器１は排気口２を介して排
気装置３により排気されている。
【０００３】容器１の内部には、円盤状の陽極４と円盤
状の陰極５とが一定間隔を保って相対向するように配置
されている。前記陽極４は容器１と同電位（接地電位）
に保たれ、陽極４の上には例えばシリコンウエハ６が置
かれている。
状の陰極５とが一定間隔を保って相対向するように配置
されている。前記陽極４は容器１と同電位（接地電位）
に保たれ、陽極４の上には例えばシリコンウエハ６が置
かれている。
【０００４】また、前記陰極５はマッチングボックス７
を介して高周波電源８に接続されており、陰極５の上に
はターゲット（膜材料）９が置かれている。さらに、陰
極５には、ガス分子のイオン化率を高めるための磁石１
０が配置されている。
を介して高周波電源８に接続されており、陰極５の上に
はターゲット（膜材料）９が置かれている。さらに、陰
極５には、ガス分子のイオン化率を高めるための磁石１
０が配置されている。
【０００５】１１はアルゴンガス導入装置で、このアル
ゴンガス導入装置１１はガス導入口１２を介して前記容
器１に接続されている。１３は、前記陰極５を容器１に
対して電気的に絶縁するための絶縁物である。
ゴンガス導入装置１１はガス導入口１２を介して前記容
器１に接続されている。１３は、前記陰極５を容器１に
対して電気的に絶縁するための絶縁物である。
【０００６】このような構成において、アルゴンガスが
容器１に導入され、容器１内は所定の圧力（例えば１０
〜１０-4Ｔｏｒｒ程度）に保たれる。そして、容器１内
がガス雰囲気に保たれた状態で、電源８がオンされて陽
極４と陰極５との間に高周波電界が加えられる。する
と、陽極４と陰極５間にプラズマが発生し、そのプラズ
マ中の正イオンがターゲット９をスパッタリングして、
シリコンウエハ６の表面にスパッタ膜が形成される。
容器１に導入され、容器１内は所定の圧力（例えば１０
〜１０-4Ｔｏｒｒ程度）に保たれる。そして、容器１内
がガス雰囲気に保たれた状態で、電源８がオンされて陽
極４と陰極５との間に高周波電界が加えられる。する
と、陽極４と陰極５間にプラズマが発生し、そのプラズ
マ中の正イオンがターゲット９をスパッタリングして、
シリコンウエハ６の表面にスパッタ膜が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、前記磁石
１０による磁界により電極間のアルゴン分子のイオン化
率は高められるが、電極間においてその磁界分布が均一
でないために、ターゲット９が全面にわたって均一にス
パッタリングされなくなる。すなわち、電極間の中央付
近にはほとんど磁界ができないので、電極間の中央付近
のアルゴン分子のイオン化率はその周りより低くなり、
その結果、ターゲット中心部分のスパッタリング量はそ
の周りより少なくなる。
１０による磁界により電極間のアルゴン分子のイオン化
率は高められるが、電極間においてその磁界分布が均一
でないために、ターゲット９が全面にわたって均一にス
パッタリングされなくなる。すなわち、電極間の中央付
近にはほとんど磁界ができないので、電極間の中央付近
のアルゴン分子のイオン化率はその周りより低くなり、
その結果、ターゲット中心部分のスパッタリング量はそ
の周りより少なくなる。
【０００８】これに伴ない、シリコンウエハ６に形成さ
れるスパッタ膜の厚さは均一でなくなる。
れるスパッタ膜の厚さは均一でなくなる。
【０００９】図２は、スパッタリング終了時における、
ターゲット９の断面と、ウエハ６に形成されたスパッタ
膜の断面を示したものである。この図からわかるよう
に、スパッタ膜の厚さは均一ではない。
ターゲット９の断面と、ウエハ６に形成されたスパッタ
膜の断面を示したものである。この図からわかるよう
に、スパッタ膜の厚さは均一ではない。
【００１０】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
ので、その目的は、電極間のガス分子を均一にイオン化
する事ができるガスイオン化装置を提供することにあ
る。
ので、その目的は、電極間のガス分子を均一にイオン化
する事ができるガスイオン化装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 この目的を達成する本
発明のガスイオン化装置は、ガス分子にＸ線を照射して
ガス分子をイオン化するガスイオン化装置において、前
記Ｘ線を発生するＸ線管は、環状のＸ線発生用ターゲッ
トと、該Ｘ線発生用ターゲットに電子線を照射するため
の環状の電子発生部を備えることを特徴とする。
発明のガスイオン化装置は、ガス分子にＸ線を照射して
ガス分子をイオン化するガスイオン化装置において、前
記Ｘ線を発生するＸ線管は、環状のＸ線発生用ターゲッ
トと、該Ｘ線発生用ターゲットに電子線を照射するため
の環状の電子発生部を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】 以下、図面を用いて本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１３】図３は、本発明のガスイオン化装置の一例
を説明するために示した図であり、本発明のガスイオン
化装置を備えた高周波スパッタ装置を示した図である。
を説明するために示した図であり、本発明のガスイオン
化装置を備えた高周波スパッタ装置を示した図である。
【００１４】図３において、図１の構成と同じ構成には
それと同じ番号が付されている。
それと同じ番号が付されている。
【００１５】図３の高周波スパッタ装置において、構成
上図１の装置と異なる点は、円盤状の陰極１４が磁石を
有していない点と、陽極４と陰極１４との間の空間を囲
むようにＸ線管１５が配置されている点である。図４は
Ｘ線管１５を陽極４側から見た図であり、Ｘ線管１５は
円環状に構成されている。
上図１の装置と異なる点は、円盤状の陰極１４が磁石を
有していない点と、陽極４と陰極１４との間の空間を囲
むようにＸ線管１５が配置されている点である。図４は
Ｘ線管１５を陽極４側から見た図であり、Ｘ線管１５は
円環状に構成されている。
【００１６】図３のＸ線管１５の構成について説明する
と、１６は環状のＸ線管容器であり、容器１６には、環
の中心方向へ向けてＸ線を取り出すためのＸ線出射口１
７が設けられており、このＸ線出射口１７は、例えばベ
リリウムから成る環状の窓１８で覆われている。この窓
１８により、容器１６は密閉されており、容器１６は排
気装置（図示せず）により排気されている。
と、１６は環状のＸ線管容器であり、容器１６には、環
の中心方向へ向けてＸ線を取り出すためのＸ線出射口１
７が設けられており、このＸ線出射口１７は、例えばベ
リリウムから成る環状の窓１８で覆われている。この窓
１８により、容器１６は密閉されており、容器１６は排
気装置（図示せず）により排気されている。
【００１７】１９は、容器１６内に配置された環状のＸ
線発生用ターゲットであり、環の中心方向へ向けて約４
５度傾斜したＸ線発生面を持つ。このＸ線発生用ターゲ
ット１９はＷやＭｏやＣｕ等で構成される。
線発生用ターゲットであり、環の中心方向へ向けて約４
５度傾斜したＸ線発生面を持つ。このＸ線発生用ターゲ
ット１９はＷやＭｏやＣｕ等で構成される。
【００１８】このＸ線発生用ターゲット１９の上方に
は、ターゲットに対向して環状のフィラメント（電子発
生部）２０が配置されており、フィラメント２０はフィ
ラメント加熱電源（図示せず）に接続されている。ま
た、フィラメント２０は加速電源２１の負極側に接続さ
れており、この加速電源２１の正極側には前記Ｘ線発生
用ターゲット１９が接続されている。
は、ターゲットに対向して環状のフィラメント（電子発
生部）２０が配置されており、フィラメント２０はフィ
ラメント加熱電源（図示せず）に接続されている。ま
た、フィラメント２０は加速電源２１の負極側に接続さ
れており、この加速電源２１の正極側には前記Ｘ線発生
用ターゲット１９が接続されている。
【００１９】フィラメント２０の周りには集束電極２２
が配置されており、集束電極２２は集束電極電源（図示
せず）に接続されている。
が配置されており、集束電極２２は集束電極電源（図示
せず）に接続されている。
【００２０】２３は、Ｘ線発生用ターゲット１９の背面
に設けられた環状の冷却水路であり、冷却水は、図４の
流入口２４から冷却水路２３に入れられて排出口２５か
ら排出される。
に設けられた環状の冷却水路であり、冷却水は、図４の
流入口２４から冷却水路２３に入れられて排出口２５か
ら排出される。
【００２１】このような構成において、アルゴンガスが
容器１に導入され、容器１内は所定の圧力（例えば１０
〜１０-4Ｐａ程度）に保たれる。そして、容器１内がガ
ス雰囲気に保たれた状態で、電源８がオンされて陽極４
と陰極１４との間に高周波電界が加えられる。すると、
陽極４と陰極１４間にプラズマが発生する。
容器１に導入され、容器１内は所定の圧力（例えば１０
〜１０-4Ｐａ程度）に保たれる。そして、容器１内がガ
ス雰囲気に保たれた状態で、電源８がオンされて陽極４
と陰極１４との間に高周波電界が加えられる。すると、
陽極４と陰極１４間にプラズマが発生する。
【００２２】さらに、アルゴン分子のイオン化率を高め
るために、Ｘ線管１５が稼働されてＸ線がアルゴン分子
に照射される。
るために、Ｘ線管１５が稼働されてＸ線がアルゴン分子
に照射される。
【００２３】このＸ線管１５の稼働について説明する
と、Ｘ線管１５の稼働時には、前記フィラメント２０が
加熱されると共に、前記集束電極電源と加速電源２１が
オンされる。すると、フィラメント２０から発生した熱
電子は集束電極２２により集束されてＸ線発生用ターゲ
ット１９を照射する。この電子線照射により、環状のＸ
線発生用ターゲット１９の各部からＸ線が発生する。
と、Ｘ線管１５の稼働時には、前記フィラメント２０が
加熱されると共に、前記集束電極電源と加速電源２１が
オンされる。すると、フィラメント２０から発生した熱
電子は集束電極２２により集束されてＸ線発生用ターゲ
ット１９を照射する。この電子線照射により、環状のＸ
線発生用ターゲット１９の各部からＸ線が発生する。
【００２４】そして、環状の窓１８から取り出された各
Ｘ線は、Ｘ線管１５の中心方向に進行し、電極間に存在
するアルゴン分子を照射する。このＸ線管１５は、点光
源ではなく線光源であり、電極外周に連続するＸ線源が
あるため電極空間内のＸ線強度分布はほぼ均一である。
そのため、電極間のアルゴン分子は均一にイオン化され
る。この結果、ターゲット９は全面にわたって均一にス
パッタリングされ、シリコンウエハ６に均一な厚さのス
パッタ膜が形成される。
Ｘ線は、Ｘ線管１５の中心方向に進行し、電極間に存在
するアルゴン分子を照射する。このＸ線管１５は、点光
源ではなく線光源であり、電極外周に連続するＸ線源が
あるため電極空間内のＸ線強度分布はほぼ均一である。
そのため、電極間のアルゴン分子は均一にイオン化され
る。この結果、ターゲット９は全面にわたって均一にス
パッタリングされ、シリコンウエハ６に均一な厚さのス
パッタ膜が形成される。
【００２５】以上、図３の高周波スパッタ装置について
説明したが、本発明はこの例に限定されるものではな
い。
説明したが、本発明はこの例に限定されるものではな
い。
【００２６】例えば、容器１内の真空度が１０-4Ｐａ以
下であれば窓１８は不要である。このように窓１８を取
り除けば、ターゲット１９からの電子もアルゴン分子の
イオン化に寄与するため、更にガス分子のイオン化率を
上げることができる。
下であれば窓１８は不要である。このように窓１８を取
り除けば、ターゲット１９からの電子もアルゴン分子の
イオン化に寄与するため、更にガス分子のイオン化率を
上げることができる。
【００２７】また、窓１８をチタンやアルミニウム等で
形成するようにしても良い。
形成するようにしても良い。
【００２８】なお、通常のＸ線管を電極外周に隙間なく
複数本並べることも考えられるが、この場合、Ｘ線管の
専有する空間が非常に大きくなって高周波スパッタ装置
が大型化してしまう。また、通常のＸ線管は基本的に点
光源であるため、電極外周にＸ線管を複数本並べても、
電極空間内のＸ線強度分布を均一にすることはできな
い。
複数本並べることも考えられるが、この場合、Ｘ線管の
専有する空間が非常に大きくなって高周波スパッタ装置
が大型化してしまう。また、通常のＸ線管は基本的に点
光源であるため、電極外周にＸ線管を複数本並べても、
電極空間内のＸ線強度分布を均一にすることはできな
い。
【図１】 従来の高周波スパッタ装置を示した図であ
る。
る。
【図２】 スパッタリング終了時における、ターゲット
９の断面と、ウエハ６に形成されたスパッタ膜の断面を
示した図である。
９の断面と、ウエハ６に形成されたスパッタ膜の断面を
示した図である。
【図３】 本発明のガスイオン化装置を示した図であ
る。
る。
【図４】 Ｘ線管１５を陽極４側から見た図である。
１…密閉容器、２…排気口、３…排気装置、４…陽極、
５…陰極、６…シリコンウエハ、７…マッチングボック
ス、８…高周波電源、９…ターゲット、１０…磁石、１
１…アルゴンガス導入装置、１２…ガス導入口、１３…
絶縁物、１４…陰極、１５…Ｘ線管、１６…Ｘ線管容
器、１７…Ｘ線出射口、１８…窓、１９…Ｘ線発生用タ
ーゲット、２０…フィラメント、２１…加速電源、２２
…集束電極、２３…冷却水路、２４…流入口、２５…排
出口
５…陰極、６…シリコンウエハ、７…マッチングボック
ス、８…高周波電源、９…ターゲット、１０…磁石、１
１…アルゴンガス導入装置、１２…ガス導入口、１３…
絶縁物、１４…陰極、１５…Ｘ線管、１６…Ｘ線管容
器、１７…Ｘ線出射口、１８…窓、１９…Ｘ線発生用タ
ーゲット、２０…フィラメント、２１…加速電源、２２
…集束電極、２３…冷却水路、２４…流入口、２５…排
出口
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス分子にＸ線を照射してガス分子をイ
オン化するガスイオン化装置において、前記Ｘ線を発生
するＸ線管は、環状のＸ線発生用ターゲットと、該Ｘ線
発生用ターゲットに電子線を照射するための環状の電子
発生部を備えることを特徴とするガスイオン化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094736A JP2000285838A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | ガスイオン化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094736A JP2000285838A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | ガスイオン化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285838A true JP2000285838A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14118411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11094736A Withdrawn JP2000285838A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | ガスイオン化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000285838A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149449A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Horon:Kk | 帯電汚染防止装置および帯電汚染防止方法 |
| CN104037042A (zh) * | 2013-03-06 | 2014-09-10 | 佳能株式会社 | X射线产生管、x射线产生装置和x射线成像系统 |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11094736A patent/JP2000285838A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149449A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Horon:Kk | 帯電汚染防止装置および帯電汚染防止方法 |
| CN104037042A (zh) * | 2013-03-06 | 2014-09-10 | 佳能株式会社 | X射线产生管、x射线产生装置和x射线成像系统 |
| US9431206B2 (en) | 2013-03-06 | 2016-08-30 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray generation tube, X-ray generation device including the X-ray generation tube, and X-ray imaging system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |