JP2003506826A - イオン源を用いる薄膜堆積システム用のエンハンスされた電子放出表面 - Google Patents

イオン源を用いる薄膜堆積システム用のエンハンスされた電子放出表面

Info

Publication number
JP2003506826A
JP2003506826A JP2001514451A JP2001514451A JP2003506826A JP 2003506826 A JP2003506826 A JP 2003506826A JP 2001514451 A JP2001514451 A JP 2001514451A JP 2001514451 A JP2001514451 A JP 2001514451A JP 2003506826 A JP2003506826 A JP 2003506826A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
ion beam
thin film
reactive
beam source
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001514451A
Other languages
English (en)
Inventor
マイケル キシネブスキー，
アンドリュー シャバリン，
Original Assignee
アドバンスド エナジー インダストリーズ， インコーポレイテッド
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 アドバンスド エナジー インダストリーズ， インコーポレイテッド filed Critical アドバンスド エナジー インダストリーズ， インコーポレイテッド
Publication of JP2003506826A publication Critical patent/JP2003506826A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
    • H01J37/08—Ion sources; Ion guns

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 反応性ガスとの反応時にイオンビーム源（１０）にさらなる電子源を提供するカソード表面上に絶縁薄膜を形成する反応性材料（２７）を有するカソード部（２６）を含むイオンビーム源（１０）。これらのエンハンスされた電子放出表面は、イオン源（１０）のコンポーネントパートの侵食を減らす一方で、電子の供給を増やすことによって、基板上に堆積される上記膜の割合および質を高める。別の実施形態において、イオンビーム源の外部に位置する電子エミッタは、電子フローをイオンビームに提供するエンハンスされた電子放出表面を含むカソード部を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願） 本願は、共通の譲受人による１９９９年８月２日に出願された仮特許出願番号
６０／１４６，７３８号に関連し、その利益を主張する。その内容は、本明細書
において参考として援用される。
【０００２】 （背景技術） （発明の分野） 一般に、本発明は、イオン源を用いた真空薄膜堆積の分野に関する。特に、本
発明は、基板上の薄膜の堆積を向上させ、薄膜堆積装置、方法、用途の範囲に拡
大させるために、イオン源を含む堆積システムの様々な領域に電子の供給を増加
させることに焦点を当てる。
【０００３】 （従来技術の簡単な説明） 既存の文献（例えば、Ｂｅｒｎａｒｄ Ｗｏｌｆ（ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ、１９
９５）によって編集された「Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｉｏｎ Ｓｏｕｒｃｅｓ
」、これを本明細書において参考として援用する）は、イオン源および用途装置
の多くのタイプが電子源を必要とすることを教示している。イオンビームに曝さ
れている基板または他の表面が絶縁されているイオン源の多くのタイプの用途に
おいて、イオンビームによって生じる電荷を中性化する必要性があり、これは一
般に電子源を用いて行なう。なぜなら、電子は負の電荷を有しているからである
。さらに、イオン源の当業者には、電子の供給がイオン源の動作と基本的に同じ
役割を果たすことが知られている。プラズマタイプのイオン源において、電子が
作用ガスをイオン化することによってイオンを生成する。電子は、また、電力が
プラズマに連続的に連結され得るように電流を導く。したがって、電子の連続的
な供給を増やすために、イオン源の内部に電子エミッタを有することが望ましく
あり得る。
【０００４】 冷カソードイオン源の使用に関して重要な問題は、安定な動作を維持するため
に、これらのシステム内で電子を生成する二次放出プロセスが高い放電電圧の使
用することを効率的にはそれほど必要としないことである。しかし、高い放電電
圧は、基板の表面に後に衝突し得る高速粒子を生成することが可能であるため、
高い放電電圧の使用により、基板上に堆積された膜内に欠陥がもたらされるかも
しれない。
【０００５】 熱フィラメント熱イオン電子エミッタの使用に関して重要な問題は、エミッタ
の動作寿命がとても限られており、しばしば、１００時間未満であることである
。これは、酸素などの反応性ガスがイオン源の中に存在する場合、特に当てはま
る。同様に、ディスペンサタイプの熱イオンエミッタに関する問題は、これらの
装置の動作寿命が限られていることであり、そのようなエミッタが熱イオン電子
エミッタと比較して、低い温度で動作し、高い電流を生成しても、反応性ガスと
の適合性の問題が残る。同様に、ホローカソード電子エミッタは、米国特許第３
，１５６，０９０号、第３，９１３，３２０号、第３，９５２，２２８号、第３
，９５６，６６６号、第３，９６９，６４６号により開示されるように、約１０
００時間のみの寿命を有する。これらの文献の各々を本明細書において参考とし
て援用する。
【０００６】 既存のスパッタリング技術に関する別の問題は、イオン源の構成要素の一部の
表面をスパッタリングすることに付随する物質に起因して、その構成要素の一部
が侵食されることである。このスパッタリングに付随して、そのような構成要素
の一部の動作寿命が減少し、イオン源のメンテナンスのコストおよびイオン源の
動作のコストが増加する。
【０００７】 その構成要素の一部の表面をスパッタリングすることに付随する物質に関連す
るさらに別の問題は、これらの表面からスパッタリングされた物質が基板の表面
に堆積し、基板上に堆積された物質を汚染すること、または、基板の表面に堆積
された材料にきずを生成し得ることである。
【０００８】 本発明は、基板表面に膜を堆積するために用いられる既存の方法および装置に
関連する上記課題の各々に対処するシステムを開示する。本発明は、上記課題を
軽減する一方で、イオン源の既存の用途範囲を縮小することはない。反対に、低
いガス圧での源の動作を可能にし、あらゆる圧力での動作を改善することにより
、冷カソードイオン源の用途範囲を拡大する。驚くべきことに、本発明は、本発
明以前に、冷カソードマグネトロンスパッタリングを用いた基板の処理における
深刻な課題として考えられてきた、「ターゲットポイズン化（ｔａｒｇｅｔ ｐ
ｏｉｓｏｎｉｎｇ）として公知の現象を利用する。ターゲットポイズン化は、酸
素等の反応性ガスが存在する状態で、マグネトロンターゲットから金属材料また
は半導体材料をスパッタリングする場合に発生する。これらの条件下で、ターゲ
ット表面は、多くの場合、基板上に堆積されている材料と同じ材料である酸化物
の薄いセラミック状の絶縁体層を発達させて、維持する傾向にある。セラミック
状の絶縁体は、スパッタリングを実施することがバルクターゲット材料よりも極
めて困難であるため、この「ターゲットポイズン化」により、ターゲットからの
金属除去速度が遅くなり、それに対応して、基板上の堆積速度が遅くなる。その
ため、従来技術は、ターゲット表面からの材料を高速で除去するスパッタリング
法を使用して、マグネトロンシステムでのそのようなセラミック状の絶縁体の堆
積が避けられ、それにより、酸化物が蓄積されないことが保証されることを教示
する。そのような方法の一例が、Ｍ．Ａｌｅｘ、Ｃ．Ｖａｎ Ｎｕｔｔ、および
Ｓ．Ｇｕｐｔａの「ＡＤＣ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ ｏｆ
Ａｌ2Ｏ3」により教示されており、本明細書中において参考として援用する。「
ターゲットポイズン化」を取り除くという努力は、本発明が取る方向とは異なる
方向を教示するように機能しており、マグネトロンスパッタリング処理からポイ
ズン化した表面を除去するための方法に集中することにより、「ポイズン化した
材料」を有用に用いることから注意が逸らされてきた。
【０００９】 （発明の要旨） 本発明は、イオン源を用いて、基板材料上に膜を堆積する処理に関連する種々
の局面を含む。本発明は、堆積処理の効率、スループット、イオン源作動パラメ
ータの範囲、および基板上に堆積する薄膜の質に対処する。
【００１０】 従って、本発明の重要な目的は、広範な放電パラメータにわたって、電子の安
定かつ一貫した供給を提供することである。上述のとおり、冷カソード処理によ
り生じた二次電子放出が低くなり得るため、この目標を達成することは困難であ
り得る。本発明は、イオン源の内外の多様な表面の電子放出特性を増大すること
により、電子の供給をエンハンスすることに焦点を当てる。
【００１１】 本発明の別の目的は、熱カソードを利用しないイオン源のイオンビーム出力を
増加することである。イオンビーム出力が増加すると、基板上への堆積速度が増
加する。この速度の増加は、スループットが増加することにより製造コストが低
減され、基板の商業的処理において特に所望される。しかしながら、イオンビー
ム出力の増加は、イオン源内部で放電を強め、かつ生成されたさらなる電荷を打
ち消すために、さらなる電子の供給を必要とする。本発明は、電子の供給を増加
し、そして、増加したイオンビーム出力の使用を可能にする。
【００１２】 本発明のさらに別の目的は、イオンビーム装置の素子の腐食を低減することで
ある。この装置の素子の腐食は、素子自体の動作寿命を短くするだけでなく、処
理されている基板上に汚染物として堆積され得る。本発明は、装置の素子からの
材料のスパッタリングを低減することにより、これらの課題の両方を軽減するこ
とを助長する。
【００１３】 本発明のまた別の大きな目標は、エンハンスされた電子放出表面への初期投資
に対して安価であり、かつそのような表面の維持に対しても安価である産業用途
のためのエンハンスされた電子放出特性を備えた表面を提供することである。
【００１４】 本発明のさらなる目的は、当然ながら、本明細書の他の部分を通して開示され
る。
【００１５】 （好適な実施形態の詳細な説明） 本発明は、異なる方法で結合され得る種々の局面を含む。これらの局面のそれ
ぞれは、以下に別々に説明する。
【００１６】 上述のように、ターゲットを汚染することによって、ターゲットの材料からス
パッタリングされ得る材料の量が顕著に減少する。これは、イオン源の部分にと
っては有益となり得る。なぜならば、イオン源の材料をスパッタリングすること
は、上述のように好ましくないからである。「汚染された」表面はまた、幅広い
範囲の放電パラメータにわたって、非常に安定かつ一貫している向上した電子放
出特性を有する。膜堆積方法において、電子の供給が不足し得る冷カソードイオ
ンビームソースを用いることで、このような汚染されたりまたはコーティングさ
れた表面が、堆積装置内で適切に用いられる場合に、有益であり得る。
【００１７】 図１が示す本発明の１実施形態において、本発明の原理を含むイオン源の断面
を示す。概してアノード層設計に基づくイオン源１０は、一般にガス汚染ハウジ
ング１４を含む接地されたスチールハウジング１２を含む。ガス汚染ハウジング
１４は、磁界生成手段１６を含み、これは永久磁石または電磁気コイルで有り得
る。１８および２０の断面に示す正にバイアスされたアノードは、開口部または
磁気ギャップ２２および２４の少し下の距離λの地点に置かれる。ハウジング１
２内に磁気ギャップ２２および２４を形成する２６などの表面は、イオン源１０
のカソードである。開口部または磁気ギャップ２２および２４により、生成され
たイオンビームがイオン源１０から出ることが可能となる。イオン源内の電子の
生成を高めるには、カソード２６は、アルミニウム、チタン、シリコン、または
反応性ガスの存在のもとで絶縁薄膜を形成する他の材料などの材料を含み得る。
あるいは、カソードは、これらの材料を用いて、コーティング２７をカソード２
６の表面に付着させることによって形成され得る。これらのカソードは、本明細
書において上述するように、「汚染された表面」を示す。酸素などの反応性ガス
２８は、用いることが可能な場合には、約５パーセントから１００パーセントの
オーダーで、ガス送り３０および３２を介してマニフォールド内に導入される。
カソード２６上の反応性ガス２８により、これらの表面にはより多くの電子が供
給される。
【００１８】 図１は、冷カソードにより封鎖されたドリフトパスを用いた、イオン源に関す
る本発明の１実施形態の例である。このタイプのイオン源は、Ａｄｖａｎｃｅｄ
Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（本願の譲受人）によって製造されるタ
イプと同様であるが、本発明はあらゆる同様のイオン源に用いられ得る。上述の
ようにカソード表面２６を変更することで、冷カソードにより封鎖されたドリフ
トイオン源の動作に必要な最低ガス圧力が、約１×１０-6Ｔｏｒｒまで減少した
。このような低圧力で動作する能力により、冷カソードイオン源の適用の範囲が
拡大する。同じ動作条件下における変更がなされていない、またはコーティング
されていないカソードと比較すると、より高い圧力下において、イオンビーム電
流は、著しく増加した。
【００１９】 図２を参照して、図１に断面が図示されているイオン源１０の斜視図が図示さ
れている。この図に示すように、イオン生成の際にイオンが通過する磁気ギャッ
プ２２および２４は、長円形の競馬場のような形状、すなわち楕円形である。イ
オン源１０は、拡散ビームモードで動作し、約５パーセント以上の酸素を含むア
ルゴンの使用ガス２８を用いる（ただし、本明細書にて上述したような他の反応
性ガスを用いてもよい）。ガラス基板３４を、アルミニウムのまたはアルミニウ
ムでコーティングされたカソード２６を備えるイオン源１０によって生成された
イオンビーム３６に曝すと、基板上の汚染物質の量が低減し、また、堆積された
アルミニウムは酸化したため、汚染物質は透明なものになった。同じ条件下にお
いて、類似のガラス基板を従来のまたはコーティングされていないカソードで処
理すると、鉄が、ガラス基板が不透明になるレベルにまで高いレベルで混入した
。他の用途においても、上記のような、汚染レベルの有害レベルの低下（例えば
、透明化）による基板汚染レベルの低下を期待することができる。
【００２０】 図３に示すような本発明の別の実施形態において、「ポイズン化」表面を、イ
オン源４０の外部でかつイオンビーム４２の近隣の位置に配置された小型のペニ
ングセルまたは磁電管状の電子エミッタデバイス３８として、インプリメントす
ることができる。電子エミッタデバイスの断面は図３に示すようになっているが
、このようなデバイスは、図４に示すようなイオン源を取り囲む環状の形状にす
ることも可能である。どちらの場合においても、カソード４４は、アルミニウム
によって構成され得るかまたはアルミニウムでコーティングされる。酸素ガスは
、ガス搬送デバイス４６を介してデバイス中に送入され得る。電源４８は、特定
の用途における優先的な要件に応じて、ＤＣ型、ＡＣ型またはパルス式ＤＣ型で
あり得る。図３において、電源の正端子が接地されている様子が図示されている
が、電源の正端子は、特定の用途における要件に応じて、イオン源の任意の電極
または装置中のさらなる電極に接続することも可能である。ペニングセルまたは
磁電管状のデバイス３８はまた、システム中へのガスフローの流入を低減するた
めのケース５０を自身の周囲に有するオプションのガスと、オプションの放電点
火電極５２とを有し得る。
【００２１】 図４は、イオンビーム４２を取り囲む環形状の電子エミッタ４０がエンハンス
された電子ビーム５４を生成する様子の斜視図を示す。図３および図４において
、イオン源４０は、本出願の譲受人であるＡｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉｅｓによって製造される種類の多セルイオン源に類似する多セル
イオン源であり得る（ただし、他のイオン源を用いてもよい）。
【００２２】 さらに別の実施形態において、前項において説明した磁電管状の電子エミッタ
デバイスに類似する磁電管状の電子エミッタデバイス５６は、図５に示すように
、イオン源５８の内部に取り付けることが可能である。図５において、イオン源
はペニング型の多チャネルソースであり、その構造は、Ａ．Ａ．Ｂｉｚｉｏｕｋ
ｏｖらによる「Ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅ
ｓｉｚｅｄ ｉｏｎ−ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｆｌｏｗ」（Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓ
ｔｒｕｍ、６７（１２）、１９９６、ページ４１１７〜４１１９）に記載されて
いる構造に類似し得る。同文献を参考のため援用する。ただし、イオン源の構造
は、他の様々な構成をとることも可能である。この実施形態に関して、アノード
６０は円錐形であり、別個に電力供給される磁電管状の電子エミッタデバイス５
６が、アノードの内部端部に取付けられる。このデバイスは、点火電極６２も有
し得る。この電子放出デバイスは、イオン源と同じ磁界を用い得る。このような
磁界は、ソレノイドまたは他の磁界生成デバイス６４を用いて生成される。 この実施形態では、アルミニウム、チタン、シリコンまたは反応性ガスの存在下
において絶縁薄膜を形成する他の材料等の材料からなる表面を有するカソードも
用いる。この反応性ガスをカソード反応材料と燃焼させると、イオンビームと結
合する電子流が生成される。絶縁薄膜を有するカソードの「ポイズン化」により
、イオンビームにさらに多くの電子源を提供する効果が得られる。
【００２３】 容易に理解することができるように、本発明の基本的な考え方は、様々な様式
で実現が可能であり、エンハンスされた電子放出面や、様々なスパッタリング用
途用に明確に構成された構成要素の作製技術および利用技術を含む。本出願にお
いて、エンハンスされた電子放出面を作製する技術および利用する技術を、本明
細書に記載の様々なデバイスによって達成されるべき結果の一部として、また、
本発明の利用に固有の工程として、開示している。このような技術は、意図およ
び記載されるデバイスを用いれば自然に得られる結果に過ぎない。さらに、いく
つかのデバイスを開示しているが、これらのデバイスは特定の方法を達成するだ
けではなく、複数の様式で変更が可能である点が理解される。重要なのは、上記
内容の全てに関して、これらの局面全ては、本発明の開示内容に含まれるものと
して理解されるべきである。
【００２４】 本発明がデバイス志向の用語で説明される場合、デバイスの各要素は、暗示的
に機能を実行する。説明されたデバイスについて、装置クレームが含まれるだけ
でなく、方法またはプロセスクレームも、本発明および各要素が実行する機能を
示すために含まれ得る。説明も用語もクレームの範囲を限定するように意図され
ていない。
【００２５】 様々な変更が本発明の本質を逸脱することなく為され得ることが理解されるべ
きである。そのような変更もまた、説明に暗示的に含まれる。
【００２６】 さらに、本発明の様々な各々の要素およびクレームもまた、様々な態様で達成
され得る。この開示が任意の装置の実施形態の変形、方法またはプロセスの実施
形態の変形、または単なるこれらの任意の要素の変形であっても、この開示は、
各々のそのような変形を包括するように理解されるべきである。特に、開示が本
発明の要素に関する場合、各要素についての単語は、機能または結果のみが同じ
場合でさえ、等価な装置用語または方法用語によって表され得ることが理解され
るべきである。そのような等価な、広い、またはさらにより一般的な用語は、各
要素または動作の説明において包括されるとみなされるべきである。本発明の権
利が与えられる暗示的に広い範囲を明らかにすることが望まれる場合に、このよ
うな用語が、代替され得る。１つの実施例のみについて、全ての動作は、その動
作を行う手段として、またはその動作を引き起こす要素として、表され得ること
を理解されたい。同様に、開示された各物理的要素は、その物理的な要素が容易
にする動作の開示を包括することが理解されるべきである。本明細書の最後の局
面に関して、「電子エミッタ」の開示は、明示的に、議論されようとされまいと
、「電子放出」の作用の開示を包括することが理解されるべきである。逆に、「
電子放出」の作用の開示のみがある場合、そのような開示は、「電子エミッタ」
の開示を包括することが理解されるべきである。そのような変形および別の用語
は、説明に明示的に含まれることが理解されるべきである。
【００２７】 本出願で記載される任意の参照文献および本出願と共に出願された任意の開示
情報に引用されるすべての参考文献は、参考として、本明細書中に援用されるか
、または、本出願のさらなるテキストまたはさらなる提示物または添付物とみな
されるべきである。しかしながら、これらの記載が（単数または複数の）本発明
者の特許（ｐａｔｅｎｔｉｎｇ）と矛盾するとみなされ得る程度まで、そのよう
な記載が、（単数または複数の）本出願人によってなされたものと、明らかにみ
なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、イオン源のカソードが反応性ガスが存在する状態で絶縁体膜を成長さ
せ得る材料を含む、本発明の特定の実施形態を示す断面図である。
【図２】 図２は、図１に示す本発明の実施形態の斜視図であり、イオンビームが基板材
料に当てられる。
【図３】 図３は、本発明の１つの実施形態を示しており、イオンビーム内の電荷を中和
し、源の動作をエンハンスするために電子を供給するために用いられるポイズン
化したカソードを有するマグネトロン状のデバイスを示す。
【図４】 図４は、図３に示す本発明の１つの実施形態を示しており、イオン源を囲む環
状の形状を有するマグネトロン状デバイスを示す。
【図５】 図５は、本発明の１つの実施形態を示しており、ぺニング型のイオン源内部に
ポイズン化した表面を有する電子放出デバイスを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャバリン， アンドリュー アメリカ合衆国 コロラド 80525， フ ォート コリンズ， マックスウェル ド ライブ 4536 Ｆターム(参考） 5C030 DD03 DE01 DG09 5C034 CC01 CC13 CD10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属製のハウジングと、 反応性ガスを受け取る該ハウジングに注入されるガスと、 該ハウジング内に磁場を生じさせる磁場生成手段と、 磁気ギャップの反対側が該ハウジングに取り付けられるカソードを規定する少
    なくとも１つの磁気ギャップと、 該磁気ギャップに近接する該ハウジングの少なくとも１つのアノードと、 反応性材料を含む該ハウジングのカソード部であって、該カソード反応性材料
    表面と該反応性ガスとの反応が、電子放出をエンハンスする絶縁薄膜を形成する
    、カソード部と、 を含む、イオンビーム源。
  2. 【請求項２】 前記カソード反応性材料は、アルミニウム、チタン、シリコ
    ンおよび反応性ガスと反応した場合に絶縁薄膜を形成する材料等の材料群から用
    いられる、請求項１に記載のイオンビーム源。
  3. 【請求項３】 前記反応性ガスは、酸素、フッ化物、および前記カソード反
    応性材料表面と反応した場合に絶縁薄膜を形成する他のガスならびにガスの混合
    物等のガス群から用いられる、請求項２に記載のイオンビーム源。
  4. 【請求項４】 前記カソード表面の一部が反応性材料でコーティングされ、
    該反応性ガスと前記カソード反応性材料表面との反応が絶縁薄膜を形成する、請
    求項１に記載のイオンビーム源。
  5. 【請求項５】 前記カソード反応性材料は、アルミニウム、チタン、シリコ
    ン、および反応性ガスと反応した場合に絶縁薄膜を形成する材料等の材料群から
    用いられる、請求項４に記載のイオンビーム源。
  6. 【請求項６】 前記反応性ガスは、酸素、フッ化物、および前記カソード反
    応性材料表面と反応した場合に絶縁薄膜を形成する他のガスならびにガスの混合
    物等のガス群から用いられる、請求項５に記載のイオンビーム源。
  7. 【請求項７】 電子エミッタと組み合わせるイオンビーム源であって、 イオンビームを生成する源と、 該イオンビームに近接する電子エミッタであって、 磁場を生じさせる磁場生成手段と、 反応性材料表面を含むカソードであって、反応性ガスと該カソード反応性材
    料表面との反応は、電子放出をエンハンスする絶縁薄膜を形成する、カソードと
    を含む電子エミッタと、 該イオンビームとの相互作用のための電子フローを生成するハウジングのカ
    ソード部に接続される電源と、 を含む、イオンビーム源。
  8. 【請求項８】 前記カソード反応性材料は、アルミニウム、チタン、シリコ
    ンおよび反応性ガスと反応した場合に絶縁薄膜を形成する材料等の材料群から用
    いられる、請求項７に記載の電子エミッタと組み合わされるイオンビーム源。
  9. 【請求項９】 前記反応性ガスは、酸素、フッ化物、および前記カソード反
    応性材料表面と反応した場合に絶縁薄膜を形成する他のガスおよびガスの混合物
    等のガス群から用いられる、請求項８に記載の電子エミッタと組み合わされるイ
    オンビーム源。
  10. 【請求項１０】 前記ハウジングの前記カソード部が反応性材料でコーティ
    ングされ、前記反応性ガスと前記カソード反応性材料と反応した場合に絶縁薄膜
    を形成する、請求項７に記載の電子エミッタと組み合わされるイオンビーム源。
  11. 【請求項１１】 前記カソード反応性材料は、アルミニウム、チタン、シリ
    コンまたは反応性ガスと反応した場合に絶縁薄膜を形成する材料等の材料群から
    用いられる、請求項１０に記載の電子エミッタと組み合わされるイオンビーム源
    。
  12. 【請求項１２】 前記反応性ガスは、酸素、フッ化物、または前記カソード
    反応性材料表面と反応した場合に絶縁薄膜を形成する他のガスおよびガスの混合
    物等のガス群から用いられる、請求項１１に記載の電子エミッタと組み合わされ
    るイオンビーム源。
JP2001514451A 1999-08-02 2000-08-01 イオン源を用いる薄膜堆積システム用のエンハンスされた電子放出表面 Withdrawn JP2003506826A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14673899P 1999-08-02 1999-08-02
US60/146,738 1999-08-02
PCT/US2000/020907 WO2001009918A1 (en) 1999-08-02 2000-08-01 Enhanced electron emissive surfaces for a thin film deposition system using ion sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003506826A true JP2003506826A (ja) 2003-02-18

Family

ID=22518784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001514451A Withdrawn JP2003506826A (ja) 1999-08-02 2000-08-01 イオン源を用いる薄膜堆積システム用のエンハンスされた電子放出表面

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6664739B1 (ja)
EP (1) EP1282909A1 (ja)
JP (1) JP2003506826A (ja)
KR (1) KR20020046276A (ja)
WO (1) WO2001009918A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005251743A (ja) * 2004-02-12 2005-09-15 Thailand Research Fund 大電流密度イオン源
JP2008053116A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Ulvac Japan Ltd イオンガン、及び成膜装置
JP2008127611A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Ulvac Japan Ltd イオンビーム源及びこれを備えた成膜装置
JP2012164677A (ja) * 2012-04-25 2012-08-30 Ulvac Japan Ltd イオンガン、及び成膜装置
KR101583917B1 (ko) * 2014-04-18 2016-01-12 한국기계연구원 이온빔 소스의 음극

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815690B2 (en) * 2002-07-23 2004-11-09 Guardian Industries Corp. Ion beam source with coated electrode(s)
US6812648B2 (en) 2002-10-21 2004-11-02 Guardian Industries Corp. Method of cleaning ion source, and corresponding apparatus/system
US6987364B2 (en) * 2003-09-03 2006-01-17 Guardian Industries Corp. Floating mode ion source
US8110814B2 (en) 2003-10-16 2012-02-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US9159527B2 (en) * 2003-10-16 2015-10-13 Carl Zeiss Microscopy, Llc Systems and methods for a gas field ionization source
US7183559B2 (en) * 2004-11-12 2007-02-27 Guardian Industries Corp. Ion source with substantially planar design
US20080073557A1 (en) * 2006-07-26 2008-03-27 John German Methods and apparatuses for directing an ion beam source
US7622721B2 (en) * 2007-02-09 2009-11-24 Michael Gutkin Focused anode layer ion source with converging and charge compensated beam (falcon)
US8729470B2 (en) * 2009-06-14 2014-05-20 DLA Instruments Electron microscope with an emitter operating in medium vacuum
US9520263B2 (en) 2013-02-11 2016-12-13 Novaray Medical Inc. Method and apparatus for generation of a uniform-profile particle beam
CN106663578B (zh) * 2014-07-29 2018-11-30 发仁首路先株式会社 离子源
RU2630426C2 (ru) * 2015-12-30 2017-09-07 Акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" Ионный источник
US10555412B2 (en) 2018-05-10 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Method of controlling ion energy distribution using a pulse generator with a current-return output stage
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
WO2020154310A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Applied Materials, Inc. Feedback loop for controlling a pulsed voltage waveform
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
US11462389B2 (en) 2020-07-31 2022-10-04 Applied Materials, Inc. Pulsed-voltage hardware assembly for use in a plasma processing system
AU2021373891A1 (en) * 2020-11-09 2023-06-22 Tae Technologies, Inc. System, devices and methods for electron beam for plasma heating
US11901157B2 (en) 2020-11-16 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11798790B2 (en) 2020-11-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11495470B1 (en) 2021-04-16 2022-11-08 Applied Materials, Inc. Method of enhancing etching selectivity using a pulsed plasma
US11791138B2 (en) 2021-05-12 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11948780B2 (en) 2021-05-12 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11967483B2 (en) 2021-06-02 2024-04-23 Applied Materials, Inc. Plasma excitation with ion energy control
US11984306B2 (en) 2021-06-09 2024-05-14 Applied Materials, Inc. Plasma chamber and chamber component cleaning methods
US11810760B2 (en) 2021-06-16 2023-11-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of ion current compensation
US11569066B2 (en) 2021-06-23 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
US11776788B2 (en) 2021-06-28 2023-10-03 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage boost for substrate processing
US11476090B1 (en) 2021-08-24 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Voltage pulse time-domain multiplexing
US11694876B2 (en) 2021-12-08 2023-07-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for delivering a plurality of waveform signals during plasma processing
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU534599B2 (en) * 1978-08-25 1984-02-09 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Cold cathode ion soirce
US4800281A (en) * 1984-09-24 1989-01-24 Hughes Aircraft Company Compact penning-discharge plasma source
US5763989A (en) * 1995-03-16 1998-06-09 Front Range Fakel, Inc. Closed drift ion source with improved magnetic field
FR2743191B1 (fr) * 1995-12-29 1998-03-27 Europ Propulsion Source d'ions a derive fermee d'electrons

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005251743A (ja) * 2004-02-12 2005-09-15 Thailand Research Fund 大電流密度イオン源
JP2008053116A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Ulvac Japan Ltd イオンガン、及び成膜装置
JP2008127611A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Ulvac Japan Ltd イオンビーム源及びこれを備えた成膜装置
JP4669831B2 (ja) * 2006-11-17 2011-04-13 株式会社アルバック イオンビーム源及びこれを備えた成膜装置
JP2012164677A (ja) * 2012-04-25 2012-08-30 Ulvac Japan Ltd イオンガン、及び成膜装置
KR101583917B1 (ko) * 2014-04-18 2016-01-12 한국기계연구원 이온빔 소스의 음극

Also Published As

Publication number Publication date
US6664739B1 (en) 2003-12-16
KR20020046276A (ko) 2002-06-20
EP1282909A1 (en) 2003-02-12
WO2001009918A1 (en) 2001-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003506826A (ja) イオン源を用いる薄膜堆積システム用のエンハンスされた電子放出表面
KR101166570B1 (ko) 탄소 구조체의 제조장치 및 제조방법
JP2556637B2 (ja) マグネトロン陰極による基板への成膜装置
JPS6254078A (ja) 陰極スパツタリング処理により基板に薄層を被着する装置
US20110248179A1 (en) Ion source
US6987364B2 (en) Floating mode ion source
RU2536126C2 (ru) Вакуумнодуговой испаритель для генерирования катодной плазмы
US20050104007A1 (en) Ion source with electrode kept at potential(s) other than ground by zener diode(s), thyristor(s) and/or the like
JP2002008893A (ja) プラズマ加工法
Duarte et al. Influence of electronegative gas on the efficiency of conventional and hollow cathode magnetron sputtering systems
JP2008053116A (ja) イオンガン、及び成膜装置
JP5683785B2 (ja) プラズマ処理プラント用プラズマ増幅器
JP2849771B2 (ja) スパッタ型イオン源
JP3032380B2 (ja) プラズマ電子銃
RU2817564C1 (ru) Источник быстрых атомов для травления диэлектриков
JP3079802B2 (ja) プラズマ銃
JPH0214426B2 (ja)
JP2000340150A (ja) 接地したシールドを有する電子ビーム銃
JP3517153B2 (ja) プラズマイオン金属被着装置
JP3409881B2 (ja) Ｒｆ放電型イオン源
JPS593814B2 (ja) 固体イオン源
JP2005290442A (ja) Ｅｃｒスパッタリング装置
JPS594045Y2 (ja) 薄膜生成用イオン化装置
JPS63307254A (ja) 酸化物薄膜作製装置
JPH01197950A (ja) ホローカソード型イオン源

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20071002