JP2013109865A - イオンビームにより基板を加工するための方法、及び基板を加工するためのイオンビーム装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、イオンビーム装置(1) のイオンビーム源(1.1) によって発生し、基板(2) を加工するために基板(2) の表面(2.1) を向いたイオンビーム(I) により基板(2) を加工するための方法に関する。イオンビーム(I) は、炭素含有材料から少なくとも部分的に形成されたオリフィス板(1.3) によって導かれる。本発明によれば、炭素と反応する遊離体(E) が、イオンビーム(I) によってオリフィス板(1.3) から放出された炭素が酸化するように方向性のある流れでオリフィス板(1.3) と基板(2) との間に導かれる。
【選択図】図1
Description
イオンを有するイオンビームが使用されることが好ましい。その結果、エネルギー入力が、一方では効果的な表面加工を可能にすべく十分高く、他方では基板の表面を深く破壊することを防止すべく十分低い。イオンの速度は、イオンビームI のエネルギーを決定し、焦点調整ユニット1.1.2 の格子に印加される加速電圧の大きさによって調整され得る。
るか及び/若しくは形状補正される。
ており、イオンビーム源1.1 にアルゴンガスG が送られる。アルゴンガスG は、特には3scm3/s(標準立方センチメートル毎秒)乃至5scm3/sの流量で送られる。他のガスを代わりに使用することも可能である。或いは、他の流量も可能であり、流量は好ましくは個々に調整され得る。
基板2 の方向に加速されることによりイオンビームI が形成される。
在する高エネルギーイオンから基板2 に伝達され、そのため、分子及び/又は原子が基板2 の表面2.1 から抽出され、このようにして削磨によって除去される。この処理は、スパッタリングとして知られている。
択される。
2C + O2 → 2CO [1]
C + O2 → CO2 [2]
送出ユニット1.4 により遊離体E を送ることが特に有効である。
たオリフィス板1.3 の外側領域は開口部の近くで傾斜しており、そのため、オリフィス板1.3 の開口部の外側領域が円錐台形状である。その結果、基板2 によって反射されオリフィス板1.3 に外側から衝突するイオンが、抽出されるとしても基板2 の方向ではない方向にのみ同一の炭素から抽出されるので、驚くほど加工されるべき基板2 上での炭素の成膜が更に低減される。
1.1 イオンビーム源
1.1.1 コイル
1.1.2 焦点調整ユニット
1.1.3 ポット
1.2 螺旋状に巻かれたフィラメント
1.3 オリフィス板
1.4 送出ユニット
2 基板
2.1 表面
E 遊離体
G アルゴンガス
I イオンビーム
Claims (15)
- イオンビーム装置のイオンビーム源によって発生し、基板を加工するために該基板の表面を向いており、炭素含有材料から少なくとも部分的に形成されたオリフィス板によって導かれるイオンビームにより前記基板の表面を加工するための方法において、
前記オリフィス板と前記基板との間に、炭素と反応する遊離体が、イオンビームによって前記オリフィス板から放出された炭素が酸化するように方向性のある流れで導かれることを特徴とする方法。 - 炭素と反応する遊離体は、送出ユニットによって前記オリフィス板を非接触で通過して移動させられ、
前記遊離体は、イオンビームによって前記オリフィス板から放出された炭素が酸化するように前記オリフィス板と前記基板との間に方向性のある流れで導かれることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 酸化した炭素は、前記遊離体の流れで運ばれることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記遊離体として、ガス又は酸素含有プラズマが使用されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記ガスとして、酸素、オゾン、一酸化二窒素、水蒸気及び/又は酸素含有化合物が使用されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- イオンビームによる前記表面の加工後、酸素含有プラズマが前記基板の表面に導かれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- イオンビームによる前記基板の表面の加工後、前記オリフィス板は外され、遊離体の送り先である無炭素イオンビーム又は低炭素イオンビームが前記表面に導かれることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- 前記オリフィス板は冷却器によって冷却されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。
- 前記遊離体は、イオンビームの焦点の近く及び/又はイオンビームによって加工されるべき基板上の位置の近くに送られることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。
- 速度が300eV 及び1300eV間、特には600eV 及び1000eV間又は700eV 及び9000eV間であるイオンを有するイオンビームが使用されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の方法。
- イオンビームを発生するためのイオンビーム源と、該イオンビーム源と基板との間に配置されイオンビームの断面を調整するための少なくとも1枚のオリフィス板とを備えており、イオンビームが前記オリフィス板によって導かれることが可能であり、前記オリフィス板は炭素含有材料から形成されており、イオンビームにより前記基板を加工するためのイオンビーム装置において、
炭素と反応する遊離体を送るための送出ユニットが設けられており、
イオンビームによって前記オリフィス板から放出される炭素を酸化すべく、前記送出ユニットは、遊離体が前記オリフィス板と前記基板との間に方向性のある流れで導かれ得るように配置されていることを特徴とするイオンビーム装置。 - 前記オリフィス板は、外されるか、及び/又はイオンビームの伝搬範囲の完全に外側まで回転させられることが可能であることを特徴とする請求項11に記載のイオンビーム装置。
- 前記オリフィス板は冷却器を有していることを特徴とする請求項11又は12に記載のイオンビーム装置。
- 前記基板の方を向いた前記オリフィス板の領域が、傾斜しており、特には円錐台形状であることを特徴とする請求項11乃至13のいずれかに記載のイオンビーム装置。
- 前記オリフィス板の内部に、イオンビームに略垂直に延びる部分が少なくとも複数設けられていることを特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載のイオンビーム装置。
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