JP2003193232A - Ion beam sputtering apparatus - Google Patents

Ion beam sputtering apparatus

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JP2003193232A
JP2003193232A JP2001392319A JP2001392319A JP2003193232A JP 2003193232 A JP2003193232 A JP 2003193232A JP 2001392319 A JP2001392319 A JP 2001392319A JP 2001392319 A JP2001392319 A JP 2001392319A JP 2003193232 A JP2003193232 A JP 2003193232A
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JP
Japan
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ion beam
ion
plasma
sputtering
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001392319A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Okuda
浩司 奥田
Katsunori Nakajima
勝範 中島
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 High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the efficiency of utilization of a target. <P>SOLUTION: Plasma is generated in a plasma generation chamber 28 of an ion source 10, and the ions are drawn out of the plasma by an ion drawing electrode 22, and irradiated toward the target 16 as an ion beam 42. When the ion beam 42 is electrically neutralized by a microwave neutralizer 12, the electric potential of a strip-like electrode 44 is set to be the negative potential with respect to a sputter chamber 14, and Ar ions in the neutralizing plasma 52 are collected by the strip-like electrode 44. Electrons equivalent to the collected Ar ion charges are fed to the ion beam 42 to neutralize the ion beam 42, and the degree of neutralization is controlled by the power of the microwave. As a result, divergence and convergence of the ion beam 42 are controlled, and a sputtering area of the target 16 is controlled thereby. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、イオンビームスパ
ッタ装置に係り、特に、基板などの成膜対象に光学薄
膜、磁性薄膜などを成膜するに好適なイオンビームスパ
ッタ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion beam sputtering apparatus, and more particularly to an ion beam sputtering apparatus suitable for forming an optical thin film or a magnetic thin film on a film forming target such as a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンウエハなどの基板に絶縁膜を成
膜するに際しては、イオンビームスパッタ法が採用され
ている。イオンビームスパッタ法は、高真空雰囲気中で
成膜可能であるため、高品位の薄膜が形成できるという
利点を持っている。
2. Description of the Related Art Ion beam sputtering is used to form an insulating film on a substrate such as a silicon wafer. The ion beam sputtering method has an advantage that a high-quality thin film can be formed because a film can be formed in a high vacuum atmosphere.

【0003】イオンビームスパッタ装置としては、例え
ば、特開平7−157876号公報に記載されているよ
うに、イオンビームによりスパッタされるターゲットと
薄膜を形成すべき基板を保持する基板ホルダを収納する
スパッタ室と、プラズマ室内のプラズマからイオンを引
き出してスパッタ室内のターゲットに向けてイオンビー
ムを照射するイオン源と、イオン源から引き出されたイ
オンビームを中和する中和器とを備えたものが知られて
いる。この種のイオンビームスパッタ装置においては、
ターゲットに絶縁物を用い、絶縁物をイオンビームでス
パッタして基板に成膜する場合には、中和器を用いてイ
オンビームを電気的に中和し、基板が帯電するのを防止
する構成が採用されている。
As an ion beam sputtering apparatus, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-157876, a sputter which accommodates a target to be sputtered by an ion beam and a substrate holder holding a substrate on which a thin film is to be formed. It is known that the chamber is provided with an ion source for extracting ions from the plasma in the plasma chamber and irradiating an ion beam toward a target in the sputtering chamber, and a neutralizer for neutralizing the ion beam extracted from the ion source. Has been. In this type of ion beam sputtering device,
When an insulator is used as the target and the insulator is sputtered with an ion beam to form a film on the substrate, a neutralizer is used to electrically neutralize the ion beam and prevent the substrate from being charged. Has been adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のイオンビームス
パッタ装置においては、イオンビームの中和に、フィラ
メントから供給される熱電子を用いているため、中和器
の寿命が短くなる。すなわち、イオンビームに直接さら
される雰囲気中にフィラメントが配置されているため、
フィラメントの寿命が数十時間と短く、メンテナンス周
期が短くなる原因となっている。なお、特開平8−29
6069号公報に記載されているように、中和器とし
て、フィラメントを用いずに、マイクロ波を用いたもの
を採用することもできる。しかし、特開平8−2960
69号公報に記載されている中和器はミリング装置に用
いられているため、この中和器をそのままイオンビーム
スパッタ装置に用いても、ターゲットの利用効率を高め
るには十分ではない。
In the conventional ion beam sputtering apparatus, since the thermoelectrons supplied from the filament are used for neutralizing the ion beam, the life of the neutralizer is shortened. That is, because the filament is placed in an atmosphere that is directly exposed to the ion beam,
The life of the filament is as short as several tens of hours, which causes the maintenance cycle to be shortened. Incidentally, JP-A-8-29
As described in Japanese Patent No. 6069, it is also possible to employ a neutralizer using microwaves without using a filament. However, JP-A-8-2960
Since the neutralizer described in Japanese Patent Publication No. 69 is used in a milling device, even if the neutralizer is used as it is in an ion beam sputtering device, it is not sufficient to improve the utilization efficiency of the target.

【0005】すなわち、イオンビームスパッタ装置にお
いては、装置構成上ターゲットと基板を近くに設置する
ことが困難であるため、通常の2極スパッタと比較し
て、ターゲットの利用効率が低下する。
That is, in the ion beam sputtering apparatus, it is difficult to install the target and the substrate close to each other due to the apparatus configuration, so that the utilization efficiency of the target is reduced as compared with the normal bipolar sputtering.

【0006】本発明の課題は、ターゲットの利用効率を
高めることができるイオンビームスパッタ装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide an ion beam sputtering apparatus which can improve the utilization efficiency of a target.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、母材となるスパッタリングターゲットと
成膜対象を収納するスパッタ室と、プラズマ生成室内で
プラズマを生成し、前記プラズマ室内のプラズマからイ
オンを引き出して前記スパッタ室内のスパッタリングタ
ーゲットに向けてイオンビームを照射するイオン引出電
極を有するイオン源と、前記イオン引出電極から引き出
されたイオンビームを電気的に中和する中和器とを備
え、前記中和器は、前記イオン源と前記スパッタ室とを
結ぶイオンビーム伝送路を形成する帯状電極と、前記イ
オンビーム伝送路内に磁場を形成するとともに前記磁場
中にマイクロ波を導入して中和用プラズマを生成する中
和用プラズマ生成手段とから構成され、前記帯状電極を
前記スパッタ室に対して負電位にしてなるイオンビーム
スパッタ装置を構成したものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a sputtering target which is a base material, a sputtering chamber for accommodating a film-forming target, and a plasma generation chamber for generating plasma. An ion source having an ion extraction electrode for extracting ions from the plasma and irradiating an ion beam toward a sputtering target in the sputtering chamber, and a neutralizer for electrically neutralizing the ion beam extracted from the ion extraction electrode. The neutralizer includes a strip electrode that forms an ion beam transmission path that connects the ion source and the sputtering chamber, and a magnetic field in the ion beam transmission path and a microwave in the magnetic field. And a plasma generating means for neutralizing the plasma to introduce the neutralizing plasma. Te is obtained by constituting the ion beam sputtering apparatus was formed by a negative potential.

【0008】前記イオンビームスパッタ装置を構成する
に際しては、以下の要素を付加することができる。
In constructing the ion beam sputtering apparatus, the following elements can be added.

【0009】(1)前記磁場中に導入するマイクロ波の
電力を制御するマイクロ波制御手段を備えてなる。
(1) A microwave control means for controlling the electric power of the microwave introduced into the magnetic field is provided.

【0010】(2)前記中和器は、前記イオンビーム伝
送路中のイオンビームの空間電荷による発散を制御する
イオンビーム制御手段して機能してなる。
(2) The neutralizer functions as an ion beam control means for controlling the divergence of the ion beam in the ion beam transmission path due to space charges.

【0011】前記した手段によれば、イオン源からのイ
オンビームがスパッタ室内のスパッタリングターゲット
に向けて照射されるときに、イオン源とスパッタ室とを
結ぶイオンビーム伝送路を形成する帯状電極内に中和用
プラズマが生成され、イオンビームが中和用プラズマに
よって中和されるとともに、帯状電極がスパッタ室に対
して負電位に設定されているので、中和用プラズマ中の
イオンを帯状電極に捕集することができ、捕集したイオ
ン電荷と同量の電子をイオンビームに向かって均一に供
給することができる。この場合、磁場中に導入するマイ
クロ波の電力を制御することで、すなわちイオンビーム
伝送路中のイオンビームの空間電荷による発散・収束を
制御することで、中和用プラズマからイオンビームに向
かって供給される電子の量を変えることができる。従っ
て、イオンビームの発散・収束を制御することにより、
スパッタリングターゲットのスパッタされる領域を制御
することができるため、ターゲットの利用効率を高める
ことができる。
According to the above-mentioned means, when the ion beam from the ion source is irradiated toward the sputtering target in the sputtering chamber, the strip-shaped electrode forming the ion beam transmission line connecting the ion source and the sputtering chamber is formed. Neutralization plasma is generated, the ion beam is neutralized by the neutralization plasma, and the strip electrode is set to a negative potential with respect to the sputtering chamber. It can be collected, and the same amount of electrons as the collected ionic charge can be uniformly supplied toward the ion beam. In this case, by controlling the electric power of the microwave introduced into the magnetic field, that is, by controlling the divergence / convergence of the ion beam in the ion beam transmission path due to the space charge, the neutralization plasma moves toward the ion beam. The amount of supplied electrons can be changed. Therefore, by controlling the divergence / convergence of the ion beam,
Since the sputtered region of the sputtering target can be controlled, the utilization efficiency of the target can be improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す
イオンビームスパッタ装置の縦断面図である。図1にお
いて、イオンビームスパッタ装置は、イオン源10、マ
イクロ波中和器12、スパッタ室14を備えて構成され
ており、スパッタ室14内には母材となるスパッタリン
グターゲット(以下、ターゲットと称する。)16、成
膜対象としての基板18を保持する基板ホルダ20が収
納されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical sectional view of an ion beam sputtering apparatus showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the ion beam sputtering apparatus includes an ion source 10, a microwave neutralizer 12, and a sputtering chamber 14, and a sputtering target (hereinafter referred to as a target) serving as a base material is provided in the sputtering chamber 14. 16), a substrate holder 20 for holding a substrate 18 as a film formation target is housed.

【0013】イオン源10は略碗形状に形成され、開口
部側にイオン引出電極22が配置され、閉塞部側の壁に
はガス導入口24が形成されているとともにフィラメン
ト26が固定されており、空間部がプラズマ生成室28
として形成されている。ガス導入口24はArガスを貯
留する貯留容器(図示省略)に接続されており、フィラ
メント26は直流電源30に接続されている。プラズマ
生成室28内にはガス導入口24からArガスが導入さ
れ、導入されたArガスがフィラメント26からの熱電
子によりプラズマ化されるようになっている。この場
合、プラズマ生成室28内にプラズマを閉じ込めるため
に、イオン源10外周側の壁面には永久磁石32が複数
個配置されており、各永久磁石32により、プラズマ生
成室28内にはカスプ磁場が形成されている。
The ion source 10 is formed in a substantially bowl shape, an ion extracting electrode 22 is arranged on the opening side, a gas introducing port 24 is formed on the wall on the closed portion side, and a filament 26 is fixed. , The space is the plasma generation chamber 28
Is formed as. The gas inlet 24 is connected to a storage container (not shown) that stores Ar gas, and the filament 26 is connected to a DC power supply 30. Ar gas is introduced into the plasma generation chamber 28 from the gas inlet 24, and the introduced Ar gas is turned into plasma by thermoelectrons from the filament 26. In this case, in order to confine the plasma in the plasma generation chamber 28, a plurality of permanent magnets 32 are arranged on the outer peripheral wall surface of the ion source 10, and each permanent magnet 32 causes a cusp magnetic field in the plasma generation chamber 28. Are formed.

【0014】イオン引出電極22は、加速電極22a、
イオン引出電極22b、バイアス電極22cから構成さ
れており、各電極にはプラズマ生成室28内のプラズマ
からイオンが引き出されたときに、このイオンをイオン
ビームとして通過させるための孔が複数個形成されてい
る。加速電極22aは直流電源34のプラス端子に接続
され、イオン引出電極22bは直流電源36のマイナス
端子に接続されている。なお、イオン源10の壁面は直
流電源38のマイナス端子に接続されて負電位に設定さ
れている。バイアス電極22cは、イオン源10の壁面
とは絶縁されたマイクロ波中和器12の壁面に接続され
ており、この壁面は直流電源40のマイナス端子に接続
されている。このため、バイアス電極22cは、スパッ
タ室14に対して負電位に設定されている。イオン引出
電極22の各電極に直流電源34、36、40からの電
圧が印加されると、プラズマ生成室28内のプラズマか
らイオンがプラズマ生成室28外に引き出され、引き出
されたイオンがイオンビーム42としてスパッタ室14
内のターゲット16に向けて照射されるようになってい
る。さらに、イオン源10から引き出されたイオンビー
ム42はマイクロ波中和器12内を通過する過程で電気
的に中和されるようになっている。
The ion extracting electrode 22 is an accelerating electrode 22a,
It is composed of an ion extraction electrode 22b and a bias electrode 22c, and each electrode is provided with a plurality of holes for passing the ions as an ion beam when the ions are extracted from the plasma in the plasma generation chamber 28. ing. The acceleration electrode 22a is connected to the positive terminal of the DC power supply 34, and the ion extraction electrode 22b is connected to the negative terminal of the DC power supply 36. The wall surface of the ion source 10 is connected to the negative terminal of the DC power source 38 and set to a negative potential. The bias electrode 22c is connected to the wall surface of the microwave neutralizer 12 that is insulated from the wall surface of the ion source 10, and this wall surface is connected to the negative terminal of the DC power supply 40. Therefore, the bias electrode 22c is set to a negative potential with respect to the sputtering chamber 14. When a voltage from the DC power supplies 34, 36, 40 is applied to each electrode of the ion extraction electrode 22, ions are extracted from the plasma in the plasma generation chamber 28 to the outside of the plasma generation chamber 28, and the extracted ions are ion beam. 42 as the sputtering chamber 14
The target 16 inside is irradiated. Further, the ion beam 42 extracted from the ion source 10 is electrically neutralized while passing through the microwave neutralizer 12.

【0015】マイクロ波中和器12は、イオン源10と
スパッタ室14とを結ぶイオンビーム伝送路を形成する
帯状電極44を備えており、帯状電極44の中ほどには
マイクロ波導入口46が形成されている。マイクロ波導
入口46は導波管48を介してマイクロ波発生器(図示
省略)に接続されており、帯状電極44内にはマイクロ
波発生器から2.45GHzのマイクロ波が導波管4
8、マイクロ波導入口46を介して導入されるようにな
っている。
The microwave neutralizer 12 is provided with a strip electrode 44 forming an ion beam transmission path connecting the ion source 10 and the sputtering chamber 14, and a microwave introduction port 46 is formed in the middle of the strip electrode 44. Has been done. The microwave introduction port 46 is connected to a microwave generator (not shown) via a waveguide 48, and a microwave of 2.45 GHz is generated from the microwave generator in the strip electrode 44 in the waveguide 4.
8. It is adapted to be introduced through the microwave introduction port 46.

【0016】帯状電極44の外周側には、図2に示すよ
うに、永久磁石50が複数個導波管48を間にしてその
両側に分かれてリング状に配置されており、帯状電極4
4内には、リング状に配置された永久磁石50により、
電子サイクロトロン共鳴(ECR)磁場が形成されてい
る。この電子サイクロトロン共鳴磁場中に2.45GH
zのマイクロ波が導入されると、導入されたマイクロ波
は、電子サイクロトロン共鳴磁場の中において、電子に
共鳴して吸収され、Arガスを電離し、リング状の中和
用プラズマ52が形成される。この場合、帯状電極44
は直流電源40のマイナス端子に接続されて負電位にな
っているため、中和用プラズマ52中のArイオンは帯
状電極44に捕集され、捕集されたイオン電荷と等量の
電子がイオンビーム42に供給され、Ar+を含むイオ
ンビーム42の中和が行われる。中和されたイオンビー
ム42は電荷を帯びていないので、空間電荷によるビー
ムの発散が起こらず、より収束するようになる。この場
合、中和されたイオンビーム42は、その中和の程度に
より、その発散・収束を制御することができる。
On the outer peripheral side of the strip electrode 44, as shown in FIG. 2, a plurality of permanent magnets 50 are arranged in a ring shape so as to be separated on both sides of the waveguide 48 with the waveguide 48 interposed therebetween.
4 has a ring-shaped permanent magnet 50,
An electron cyclotron resonance (ECR) magnetic field is created. 2.45GH in this electron cyclotron resonance magnetic field
When the microwave of z is introduced, the introduced microwave resonates with electrons in the electron cyclotron resonance magnetic field and is absorbed, Ar gas is ionized, and ring-shaped plasma 52 for neutralization is formed. It In this case, the strip electrode 44
Is connected to the negative terminal of the DC power source 40 and has a negative potential, Ar ions in the neutralizing plasma 52 are collected by the strip electrode 44, and the same amount of electrons as the collected ionic charges are ionized. The ion beam 42 supplied to the beam 42 and containing Ar + is neutralized. Since the neutralized ion beam 42 is not charged, the beam does not diverge due to the space charge and is more focused. In this case, the divergence / convergence of the neutralized ion beam 42 can be controlled depending on the degree of neutralization.

【0017】イオンビーム42の中和を制御するに際し
ては、帯状電極44内に導入されるマイクロ波の電力を
制御することで中和の程度を制御することができる。す
なわち、マイクロ波中和器12に接続されたマイクロ波
発生器の出力電力を制御することで、ECR磁場中に導
入されるマイクロ波の電力を制御することができ、マイ
クロ波発生器はマイクロ波制御手段として機能すること
になる。この場合、マイクロ波中和器12は、帯状電極
44内のイオンビーム42の空間電荷による発散・収束
を制御するイオンビーム制御手段として機能することに
なる。
When controlling the neutralization of the ion beam 42, the degree of neutralization can be controlled by controlling the electric power of the microwave introduced into the strip electrode 44. That is, by controlling the output power of the microwave generator connected to the microwave neutralizer 12, the power of the microwave introduced into the ECR magnetic field can be controlled. It will function as a control means. In this case, the microwave neutralizer 12 functions as an ion beam control means for controlling the divergence / convergence of the ion beam 42 in the strip electrode 44 due to the space charge.

【0018】一方、ターゲット16は、イオンビーム4
2の照射方向に対してほぼ45度傾斜した状態でスパッ
タ室14内に配置されており、ターゲット16にイオン
ビーム42が照射されると、イオンビーム42によるス
パッタリングにより、ターゲット16からスパッタ粒子
が飛び出し、このスパッタ粒子が基板18上に堆積し、
基板18上にSiOなどの薄膜を成膜することができ
る。
On the other hand, the target 16 is the ion beam 4
When the target 16 is irradiated with the ion beam 42, the sputtered particles are ejected from the target 16 by the sputtering by the ion beam 42 when the target 16 is irradiated with the ion beam 42. , The sputtered particles are deposited on the substrate 18,
A thin film such as SiO 2 can be formed on the substrate 18.

【0019】なお、スパッタ室14は真空排気装置(図
示省略)に接続され、スパッタ室14内は真空に保たれ
た状態でスパッタリングされるようになっている。
The sputtering chamber 14 is connected to an evacuation device (not shown), and sputtering is performed while the inside of the sputtering chamber 14 is kept in vacuum.

【0020】ここで、イオン引出電極22とターゲット
16との距離を350mm、帯状電極44の電位を−1
2Vとし、マイクロ波の出力を100Wのときと、マイ
クロ波の電力を0Vとしたときについてそれぞれスパッ
タリングを行ったところ、図3に示すような結果が得ら
れた。
Here, the distance between the ion extracting electrode 22 and the target 16 is 350 mm, and the potential of the strip electrode 44 is -1.
When sputtering was performed at 2 V, microwave output of 100 W, and microwave power of 0 V, the results shown in FIG. 3 were obtained.

【0021】すなわち、イオン源10から引き出された
イオンビーム42を100Wのマイクロ波で中和し、中
和されたイオンビーム42をターゲット16に照射する
場合と、イオン源10から引き出されたイオンビーム4
2に対して中和することなくそのままイオンビーム42
をターゲット16に向けて照射したときのターゲットの
スパッタ量を測定したものである。
That is, the ion beam 42 extracted from the ion source 10 is neutralized with a microwave of 100 W and the neutralized ion beam 42 is applied to the target 16 and the ion beam extracted from the ion source 10. Four
Ion beam 42 without neutralizing 2
This is a measurement of the sputtering amount of the target when the target 16 was irradiated with.

【0022】図3から、イオンビーム42を100Wの
マイクロ波を用いて中和したときには、イオンビーム4
2を中和しないときに比べてスパッタ量が多いととも
に、ターゲット16の中心からの距離が短い位置にスパ
ッタ粒子が分布しており、この結果イオンビーム42の
発散が抑えられていることが分かる。
From FIG. 3, when the ion beam 42 is neutralized by using a microwave of 100 W, the ion beam 4
It can be seen that the amount of spatter is large and the sputtered particles are distributed at positions where the distance from the center of the target 16 is short as compared with the case where 2 is not neutralized, and as a result, the divergence of the ion beam 42 is suppressed.

【0023】このように、マイクロ波の電力を制御する
ことにより、すなわちイオンビーム42の発散・収束を
制御することにより、ターゲット16のスパッタされる
領域を制御することができ、ターゲット16の利用効率
の向上を図ることができる。
As described above, by controlling the microwave power, that is, by controlling the divergence / convergence of the ion beam 42, the sputtered region of the target 16 can be controlled, and the utilization efficiency of the target 16 can be controlled. Can be improved.

【0024】また、イオンビーム42が中和されるとき
に、イオンビーム42に直接さらされる領域で中和が行
われないため、マイクロ波中和器12に対するメンテナ
ンス周期を長くすることができる。
Further, when the ion beam 42 is neutralized, since the neutralization is not performed in the region directly exposed to the ion beam 42, the maintenance cycle for the microwave neutralizer 12 can be extended.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
イオンビームの発散・収束を制御することにより、スパ
ッタリングターゲットのスパッタされる領域を制御する
ことができるため、ターゲットの利用効率を高めること
ができる。
As described above, according to the present invention,
By controlling the divergence / convergence of the ion beam, the sputtered region of the sputtering target can be controlled, so that the utilization efficiency of the target can be improved.

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

【図1】本発明の一実施形態を示すイオンビームスパッ
タ装置の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of an ion beam sputtering apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】マイクロ波中和器の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a microwave neutralizer.

【図3】マイクロ波電力とビームプロファイルとの関係
を説明するための特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the relationship between microwave power and beam profile.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 イオン源 12 マイクロ波中和器 14 スパッタ室 16 ターゲット 18 基板 20 基板ホルダ 22 イオン引出電極 26 フィラメント 28 プラズマ生成室 42 イオンビーム 44 帯状電極 10 Ion source 12 Microwave neutralizer 14 Sputtering room 16 targets 18 substrates 20 substrate holder 22 Ion extraction electrode 26 filament 28 Plasma generation chamber 42 ion beam 44 band electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 勝範 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立ハイテクノロジーズ設計・製造統 括本部国分事業所内 Fターム(参考) 4K029 DC37 EA09    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Katsunori Nakajima             1-1-1 Kokubuncho, Hitachi-shi, Ibaraki Stock             Hitachi High-Technologies Corporation Design / Manufacturing             Kokubu Business Office F-term (reference) 4K029 DC37 EA09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 母材となるスパッタリングターゲットと
成膜対象を収納するスパッタ室と、プラズマ生成室内で
プラズマを生成し、前記プラズマ室内のプラズマからイ
オンを引き出して前記スパッタ室内のスパッタリングタ
ーゲットに向けてイオンビームを照射するイオン引出電
極を有するイオン源と、前記イオン引出電極から引き出
されたイオンビームを電気的に中和する中和器とを備
え、前記中和器は、前記イオン源と前記スパッタ室とを
結ぶイオンビーム伝送路を形成する帯状電極と、前記イ
オンビーム伝送路内に磁場を形成するとともに前記磁場
中にマイクロ波を導入して中和用プラズマを生成する中
和用プラズマ生成手段とから構成され、前記帯状電極を
前記スパッタ室に対して負電位にしてなるイオンビーム
スパッタ装置。
1. A sputtering chamber for accommodating a sputtering target and a film formation target as a base material, plasma is generated in the plasma generation chamber, and ions are extracted from the plasma in the plasma chamber toward the sputtering target in the sputtering chamber. An ion source having an ion extraction electrode for irradiating an ion beam, and a neutralizer for electrically neutralizing the ion beam extracted from the ion extraction electrode are provided, and the neutralizer includes the ion source and the sputter. A strip electrode that forms an ion beam transmission line connecting the chamber and a neutralizing plasma generating means that forms a magnetic field in the ion beam transmission line and introduces microwaves into the magnetic field to generate plasma for neutralization. And an ion beam sputtering apparatus in which the strip electrode has a negative potential with respect to the sputtering chamber.
【請求項2】 請求項1に記載のイオンビームスパッタ
装置において、前記磁場中に導入するマイクロ波の電力
を制御するマイクロ波制御手段を備えてなることを特徴
とするイオンビームスパッタ装置。
2. The ion beam sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a microwave control means for controlling the electric power of the microwave introduced into the magnetic field.
【請求項3】 請求項1に記載のイオンビームスパッタ
装置において、前記中和器は、前記イオンビーム伝送路
中のイオンビームの空間電荷による発散を制御するイオ
ンビーム制御手段として機能してなることを特徴とする
イオンビームスパッタ装置。
3. The ion beam sputtering apparatus according to claim 1, wherein the neutralizer functions as an ion beam control unit that controls divergence of the ion beam in the ion beam transmission path due to space charges. An ion beam sputtering device characterized by:
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