JP3390181B2 - 高輝度集束イオンビームを用いた化合物の薄膜パターン生成方法 - Google Patents
高輝度集束イオンビームを用いた化合物の薄膜パターン生成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高輝度集束イオンビー
ムを用いて、基板表面に微細な化合物薄膜パターンを生
成する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近時、液体金属イオン源を用いた高輝度
集束イオンビーム装置が、デバイスの微細化、高密度化
に伴って重要視されており、このような高輝度集束イオ
ンビーム装置では、高速イオンビームの運動エネルギー
を利用したイオン注入や、スパッタ効果によるエッチン
グをマスクなしで形成できるようになっている。 【０００３】ところが、このような高速イオンビームで
は、物理的なスパッタ現象ではなく、イオンビームによ
って誘起される化学的な効果も期待できることから種々
の利用方法が研究されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
高輝度集束イオンビームの照射によって誘起される化学
的な効果に着目し開発されたもので、高輝度集束イオン
ビーム照射によって誘起されるイオンビーム同士の化学
的結合作用を利用して、微細な薄膜化合物パターンを形
成しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このような着想から到達
した本発明方法は、単一のイオン源より放出された高速
イオンビームを、規定された描写パターンにより基板表
面に照射して基板表面に化合物の微細パターンを形成す
る方法において、前記単一のイオン源は生成すべき化合
物を構成する種類の異なる元素を含む溶融化合物であっ
て、該単一のイオン源から放出される複数のイオンビー
ムから元素の種類の異なるイオンビームを交互に選別し
て描写パターンを偏向によって規定し、前記元素の種類
の異なるイオンビームを前記基板表面に照射させると共
に、当該イオンビームの運動エネルギーを双方のイオン
元素が化学的に結合するレベルまで低下調整させながら
照射することを特徴としている。 【０００６】 【作用】本発明方法では、単一のイオン源から放出され
る生成すべき化合物を構成する種類の異なる元素のイオ
ンビームを選別し、偏向させ減速して交互に基板表面に
照射するときに、イオンビームの到達運動エネルギー
を、双方のイオンビームが化学的に結合し合うレベルま
で低下調整しているので、基板表面にイオンビームを照
射することによって蒸着されるイオン元素同士が化学的
に結合する結果、イオンビームの照射された部分には化
合物の積層パターンが形成されることになる。 【０００７】 【実施例】以下に、添付図を参照して本発明方法を説明
する。図１は、本発明方法を実施する場合に使用される
高輝度集束イオンビーム装置Ａの構成を示したブロック
図であり、この集束イオンビーム装置Ａは、イオンビー
ムの基板表面のターゲットへの到達運動エネルギーを調
整するための減速制御手段を有している。 【０００８】基本的な構成を説明すると、チャンバ（不
図示）内に液体金属イオン源１１，引出し電極１２，静
電型レンズ１３ａ及び１３ｂ、質量によってイオンを選
別するマスフィルタ１４，イオンビームに描写パターン
を規定する偏向電圧を加える偏向電極１５，イオンビー
ムＢの到達運動エネルギーを規定する減速電極１６及び
サンプルステージ１７等を設けるとともに、イオンビー
ムＢに加速エネルギーを与える加速電源１８と、液体金
属イオン源１１と引出し電極１２間に電位差を与える引
出し電源１９と、イオンビームＢに減速エネルギーを与
える減速電源２０を備えている。 【０００９】このような構成によれば、液体金属イオン
源１１より放出されたイオンビームＢは、静電型レンズ
１３ａ，１３ｂで集束されると同時に、マスフィルタ１
４で所望のイオンのみが選別されてサンプルステージ１
７に載置された基板１表面に照射されるが、このときイ
オンビームの到達運動エネルギーは、加速電源１８と減
速電源２０との電圧差に応じて調整できるので、減速電
源２０の出力電圧を調整することにより、原理的には、
０〜加速電源１８の出力電圧レベルまで連続的に変化さ
せることができる。 【００１０】したがって、このような高輝度集束イオン
ビーム装置Ａを用いて、単一のイオン源１１にＧａＡｓ
を用い、マスフィルタ１４によってＧａイオンビーム
と、Ａｓイオンビームを交互に選別しながら、減速電源
２０を調整してＧａイオンビームと、Ａｓイオンビーム
の基板１表面への到達運動エネルギーを、両イオンビー
ムが化学結合するのに充分なレベルに調整保持すれば、
基板１表面には、イオンビーム径に応じたＧａＡｓの微
細な薄膜パターンが形成される。 【００１１】このように、本発明方法では、イオンビー
ムのターゲットへの到達エネルギーを選択することによ
って、種々の微細な化合物の薄膜パターンを連続して形
成することができる。 【００１２】 【発明の効果】本発明方法によれば、高輝度集束イオン
ビーム装置を利用して、単一のイオン源から元素の種類
の異なるイオンビームを交互に選別し、化合物パターン
を構成する元素のイオンビームの基板表面への到達運動
エネルギーを化学結合を充すレベルに調整させて、イオ
ンビームを交互に基板表面に照射させるだけで、マスク
処理を必要としない微細な薄膜化合物パターンが連続し
て生成できる。
ムを用いて、基板表面に微細な化合物薄膜パターンを生
成する方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近時、液体金属イオン源を用いた高輝度
集束イオンビーム装置が、デバイスの微細化、高密度化
に伴って重要視されており、このような高輝度集束イオ
ンビーム装置では、高速イオンビームの運動エネルギー
を利用したイオン注入や、スパッタ効果によるエッチン
グをマスクなしで形成できるようになっている。 【０００３】ところが、このような高速イオンビームで
は、物理的なスパッタ現象ではなく、イオンビームによ
って誘起される化学的な効果も期待できることから種々
の利用方法が研究されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
高輝度集束イオンビームの照射によって誘起される化学
的な効果に着目し開発されたもので、高輝度集束イオン
ビーム照射によって誘起されるイオンビーム同士の化学
的結合作用を利用して、微細な薄膜化合物パターンを形
成しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】このような着想から到達
した本発明方法は、単一のイオン源より放出された高速
イオンビームを、規定された描写パターンにより基板表
面に照射して基板表面に化合物の微細パターンを形成す
る方法において、前記単一のイオン源は生成すべき化合
物を構成する種類の異なる元素を含む溶融化合物であっ
て、該単一のイオン源から放出される複数のイオンビー
ムから元素の種類の異なるイオンビームを交互に選別し
て描写パターンを偏向によって規定し、前記元素の種類
の異なるイオンビームを前記基板表面に照射させると共
に、当該イオンビームの運動エネルギーを双方のイオン
元素が化学的に結合するレベルまで低下調整させながら
照射することを特徴としている。 【０００６】 【作用】本発明方法では、単一のイオン源から放出され
る生成すべき化合物を構成する種類の異なる元素のイオ
ンビームを選別し、偏向させ減速して交互に基板表面に
照射するときに、イオンビームの到達運動エネルギー
を、双方のイオンビームが化学的に結合し合うレベルま
で低下調整しているので、基板表面にイオンビームを照
射することによって蒸着されるイオン元素同士が化学的
に結合する結果、イオンビームの照射された部分には化
合物の積層パターンが形成されることになる。 【０００７】 【実施例】以下に、添付図を参照して本発明方法を説明
する。図１は、本発明方法を実施する場合に使用される
高輝度集束イオンビーム装置Ａの構成を示したブロック
図であり、この集束イオンビーム装置Ａは、イオンビー
ムの基板表面のターゲットへの到達運動エネルギーを調
整するための減速制御手段を有している。 【０００８】基本的な構成を説明すると、チャンバ（不
図示）内に液体金属イオン源１１，引出し電極１２，静
電型レンズ１３ａ及び１３ｂ、質量によってイオンを選
別するマスフィルタ１４，イオンビームに描写パターン
を規定する偏向電圧を加える偏向電極１５，イオンビー
ムＢの到達運動エネルギーを規定する減速電極１６及び
サンプルステージ１７等を設けるとともに、イオンビー
ムＢに加速エネルギーを与える加速電源１８と、液体金
属イオン源１１と引出し電極１２間に電位差を与える引
出し電源１９と、イオンビームＢに減速エネルギーを与
える減速電源２０を備えている。 【０００９】このような構成によれば、液体金属イオン
源１１より放出されたイオンビームＢは、静電型レンズ
１３ａ，１３ｂで集束されると同時に、マスフィルタ１
４で所望のイオンのみが選別されてサンプルステージ１
７に載置された基板１表面に照射されるが、このときイ
オンビームの到達運動エネルギーは、加速電源１８と減
速電源２０との電圧差に応じて調整できるので、減速電
源２０の出力電圧を調整することにより、原理的には、
０〜加速電源１８の出力電圧レベルまで連続的に変化さ
せることができる。 【００１０】したがって、このような高輝度集束イオン
ビーム装置Ａを用いて、単一のイオン源１１にＧａＡｓ
を用い、マスフィルタ１４によってＧａイオンビーム
と、Ａｓイオンビームを交互に選別しながら、減速電源
２０を調整してＧａイオンビームと、Ａｓイオンビーム
の基板１表面への到達運動エネルギーを、両イオンビー
ムが化学結合するのに充分なレベルに調整保持すれば、
基板１表面には、イオンビーム径に応じたＧａＡｓの微
細な薄膜パターンが形成される。 【００１１】このように、本発明方法では、イオンビー
ムのターゲットへの到達エネルギーを選択することによ
って、種々の微細な化合物の薄膜パターンを連続して形
成することができる。 【００１２】 【発明の効果】本発明方法によれば、高輝度集束イオン
ビーム装置を利用して、単一のイオン源から元素の種類
の異なるイオンビームを交互に選別し、化合物パターン
を構成する元素のイオンビームの基板表面への到達運動
エネルギーを化学結合を充すレベルに調整させて、イオ
ンビームを交互に基板表面に照射させるだけで、マスク
処理を必要としない微細な薄膜化合物パターンが連続し
て生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するために使用される減速機
能付の高輝度集束イオンビーム装置の内部構成を示した
図である。 【符号の説明】 Ａ・・・高輝度集束イオンビーム装置 １・・・基板 １１・・・イオン源 Ｂ・・・イオンビーム
能付の高輝度集束イオンビーム装置の内部構成を示した
図である。 【符号の説明】 Ａ・・・高輝度集束イオンビーム装置 １・・・基板 １１・・・イオン源 Ｂ・・・イオンビーム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−151017（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−137012（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−210615（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−54657（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/203
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 単一のイオン源より放出された高速イオ
ンビームを、規定された描写パターンにより基板表面に
照射して基板表面に化合物の微細パターンを形成する方
法において、前記単一のイオン源は生成すべき化合物を
構成する種類の異なる元素を含む溶融化合物であって、
該単一のイオン源から放出される複数のイオンビームか
ら元素の種類の異なるイオンビームを交互に選別して描
写パターンを偏向によって規定し、前記元素の種類の異
なるイオンビームを前記基板表面に照射させると共に、
当該イオンビームの運動エネルギーを双方のイオン元素
が化学的に結合するレベルまで低下調整させながら照射
することを特徴とする高輝度集束イオンビームを用いた
化合物の薄膜パターン生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07394791A JP3390181B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 高輝度集束イオンビームを用いた化合物の薄膜パターン生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07394791A JP3390181B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 高輝度集束イオンビームを用いた化合物の薄膜パターン生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217896A JPH05217896A (ja) | 1993-08-27 |
| JP3390181B2 true JP3390181B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=13532800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07394791A Expired - Fee Related JP3390181B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 高輝度集束イオンビームを用いた化合物の薄膜パターン生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390181B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP07394791A patent/JP3390181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05217896A (ja) | 1993-08-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000808 |
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