JP4237870B2 - High-speed atomic beam source apparatus and processing apparatus having the same - Google Patents

High-speed atomic beam source apparatus and processing apparatus having the same Download PDF

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JP4237870B2 JP14464799A JP14464799A JP4237870B2 JP 4237870 B2 JP4237870 B2 JP 4237870B2 JP 14464799 A JP14464799 A JP 14464799A JP 14464799 A JP14464799 A JP 14464799A JP 4237870 B2 JP4237870 B2 JP 4237870B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速原子線源装置およびこれを具備する加工装置に関し、特に、アノードとカソードとの間の間隙にガスを流入せしめない構成を有する高速原子線源装置およびこれを具備する加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速原子線源装置の従来例を図4を参照して説明する。
7はガラスの如き絶縁体より成る絶縁円筒を示す。この絶縁円筒7は、その外表面をステンレスの如き導電材料より成る機械的に強固な円筒カソード23の内表面に結合して裏打ちしている。絶縁円筒7および円筒カソード23の一方の開口部はステンレスの如き導電材料より成る機械的に強固な冷陰極カソード2により閉塞されている。冷陰極カソード2には穿孔を形成してここにガス導入管6が接続されている。他方の開口部は厚みの小さい導電性材料より成る引き出しカソード3が形成されている。この引き出しカソード3には高速中性原子を外部に引き出す小孔が多数形成されている。11は環状の外部電磁石を示す。
【0003】
この高速原子線源装置にはドーナッツ形状をした断面円形のアノードリング1が使用されている。ここで、このアノードリング1には数キロボルトの直流高電圧が印加されているものとする。電子9は冷陰極カソード2或は引き出しカソード3より放出され、電磁石11により形成される軸方向の磁場の周りをサイクロトロン運動しながら、直流高電圧が印加されているアノードリング1に向かって加速される。この電子9は、更に、アノードリング1の中央部を通過し、反対側のカソードで減速し、逆方向に再び加速される。これにより、電子9はアノードリング1を中心にして両端の冷陰極カソード2と引き出しカソード3の間において高周波振動をしており、この振動の過程でガス導入管6より導入される供給ガスと衝突し、多数のイオンを生成する。このイオンの生成を電子振動型DC放電という。ガス導入管6より導入されるガスは、通常不活性気体であるアルゴン、ネオン、キセノンが使用され、振動電子9と衝突してプラズマ放電を開始する。アルゴンガスを例として説明すると、高速原子線源装置内部においては電離したアルゴンイオン8は引出し用カソード3の方向に加速され、このカソード3近傍においてアルゴンガスと衝突し、荷電交換によりアルゴンの高速中性原子10として原子線源から引き出される。通常の放電においては放電電圧は数キロボルトで放電電流は数百ミリアンペアが流れる(詳細は、特公平6−7464号公報、特公平7−50635号公報、特公平7−9838号公報 参照)。
【0004】
図5は高速原子線源装置のアノードの従来例の一部拡大図である。図5において、絶縁円筒7とその表面を被覆するカソード23とを貫通してアノード導入孔13を形成している。絶縁円筒7内にはアノード導入孔13を介してアノード12が導入され、断面が円形であるアノードリング1はこのアノード12により支持されている。即ち、アノード12はカソード23に形成されるアノード導入孔13に取り付け固定された絶縁材料より成るアノード支持体14に固定されており、アノードリング1はこのアノード12を介してアノード支持体14により支持されている。ここで、アノード12はアノード支持体14に固定されてカソード23と機械的電気的に離隔されていさえすれば事足りるので、アノード導入孔13部分のカソード23の内表面とアノード12の表面との間に間隙が存在しても格別の差し支えはないので、従来例においてはこの間隙を絶縁材料により埋めることはしていない。
【0005】
ところで、アノードリング1および引き出しカソード3は放電動作中に荷電粒子が衝突することによりその導電性の構成材料がスパッタリングされ、スパッタリングされたこれら構成材料は絶縁円筒7の内表面、アノード導入孔13の内表面、アノード支持体14の内表面に蒸着される。アノード12とアノード導入孔13部分のカソード23との間の間隙はおよそ数ミリメートルであるが、この間隙が先の導電性材料のスパッタリングにより狭くなり、ここに余分なアルゴンガスが流入すると、アノード12とカソード23との間に放電が生起する。以下、これを異常放電と称す。この異常放電は、ガス導入管6より供給されるガス流量を10sccm程度と比較的に低くし、アノードリング1および引き出しカソード3をスパッタレートの低いグラファイト材料により構成しても、放電動作が長時間に亘る場合、原子線源内部でこれらの材料がスパッタされ、これがアノード支持体14の内表面に蒸着される。アノード支持体14の内表面のスパッタ蒸着領域が拡大すると、これを介してアノード12とカソード23との間は短絡するに到り、アノード12或はアノードリング13とカソード23との間はこの蒸着領域を介して放電を開始することが確認された。
【0006】
アノード12とカソード23との間に異常放電が生起すると、高速中性原子ビームの供給が停止することとなる。これは、間隙の幅が冷陰極カソード2或は引き出しカソード3とアノードリング1の距離と比較して小さいところから、高電界ポテンシャルを有していることによる。この異常放電を回避するには、供給ガス圧を減少させねばらない。ところで、高速原子線源装置における出力ビーム電流、全出力粒子の内の中性原子の割合を示すビーム中性化率は、共に、供給ガス圧に比例して増加するので、高速原子線源装置としてはガス圧をガス流量が30sccm程度の高いところで動作させることが望ましい。しかし、高速原子線源装置の使用期間の長期化に対応してアノード12とカソード23との間の間隙において異常放電が生起し易くなるところから、供給ガス圧を減少せざるを得ず、これにより出力ビーム電流およびビーム中性化率は減少し、使用開始当初の性能を維持することが困難となるに到る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、アノード12とカソード23との間の異常放電は、余分なガスおよびスパッタリングされた導電性材料がアノード12とカソード23の間の間隙に流入することに起因して発生することが確認された。
この発明は、アノード12とカソード23との間の間隙にガスを流入せしめない構成を具備して上述の問題を解消した高速原子線源装置およびこれを具備する加工装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1:対向する一方の端面を冷陰極カソード2とすると共に他方の端面を引き出しカソード3とする円筒カソード23と、円筒カソード23内表面を裏打ちする絶縁円筒7と、径方向を冷陰極カソードおよび引き出しカソードの径方向と平行にして絶縁円筒に収容されるアノードリング1と、円筒カソード23および絶縁円筒7を貫通して形成されるアノード導入孔13と、アノード導入孔13を介して導入されてアノードリング1に接続されるアノード12と、円筒カソード23およびアノードリング1の双方の軸方向に磁界を発生する電磁石11と、絶縁円筒7内に不活性ガスを導入するガス導入管6より成る高速原子線源装置において
【0009】
ノードリング1を絶縁円筒7の内表面に密接せしめて、アノード導入孔13を絶縁円筒7の内表面側から閉塞した高速原子線源装置を構成した。
【0010】
更に、請求項:請求項に記載される高速原子線源装置において、アノードリング1の外表面の内の絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応する領域を絶縁円筒7の内表面と同一の曲率の面に形成した高速原子線源装置を構成した。
そして、請求項:請求項に記載される高速原子線源装置において、アノードリング1の軸方向断面を長方形に形成した高速原子線源装置を構成した。
【0011】
また、請求項:請求項に記載される高速原子線源装置において、アノードリング1の外径を絶縁円筒7の内径に等しく形成した高速原子線源装置を構成した。
ここで、請求項:真空容器33を有し、真空容器33に収容される高速原子線源装置29、基板回転ホルダ32、ターゲット支持体に支持されたターゲット35を有し、真空容器33内に反応ガスを供給するガス供給管34を有するスパッタ成膜装置において、高速原子線源装置29は対向する一方の端面を冷陰極カソードとすると共に他方の端面を引き出しカソードとする円筒カソード23と、円筒カソード23内表面を裏打ちする絶縁円筒7と、径方向を冷陰極カソード2および引き出しカソード3の径方向と平行にして絶縁円筒7に収容されるアノードリング1と、円筒カソード23および絶縁円筒7を貫通して形成されるアノード導入孔13と、アノード導入孔13を介して導入されてアノードリング1に接続されるアノード12と、円筒カソード23およびアノードリング1の双方の軸方向に磁界を発生する電磁石11と、絶縁円筒7内に不活性ガスを導入するガス導入管6より成り
【0012】
ノードリング1を絶縁円筒7の内表面に密接せしめて、アノード導入孔13を絶縁円筒7の内表面側から閉塞したスパッタ成膜装置を構成した。
【0013】
更に、請求項:請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、アノードリング1の外表面の内の絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応する領域を絶縁円筒7の内表面と同一の曲率の面に形成したスパッタ成膜装置を構成した。
そして、請求項:請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、アノードリング1の軸方向断面を長方形に形成したスパッタ成膜装置を構成した。
【0014】
また、請求項:請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、アノードリング1の外径を絶縁円筒7の内径に等しく形成したスパッタ成膜装置を構成した。
ここで、請求項:真空容器33を有し、真空容器33に収容される高速原子線源装置29および基板回転ホルダ32を有するミリング装置において、高速原子線源装置29は、対向する一方の端面を冷陰極カソードとすると共に他方の端面を引き出しカソードとする円筒カソード23と、円筒カソード23内表面を裏打ちする絶縁円筒7と、径方向を冷陰極カソード2および引き出しカソード3の径方向と平行にして絶縁円筒7に収容されるアノードリング1と、円筒カソード23および絶縁円筒7を貫通して形成されるアノード導入孔13と、アノード導入孔13を介して導入されてアノードリング1に接続されるアノード12と、円筒カソード23およびアノードリング1の双方の軸方向に磁界を発生する電磁石11と、絶縁円筒7内に不活性ガスを導入するガス導入管6より成り
【0015】
ノードリング1を絶縁円筒7の内表面に密接せしめて、アノード導入孔13を絶縁円筒7の内表面側から閉塞したミリング装置を構成した。
【0016】
更に、請求項10:請求項に記載されるミリング装置において、アノードリング1の外表面の内の絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応する領域を絶縁円筒7の内表面と同一の曲率の面に形成したミリング装置を構成した。
そして、請求項11:請求項10に記載されるミリング装置において、アノードリング1の軸方向断面を長方形に形成したミリング装置を構成した。
【0017】
また、請求項12:請求項11に記載されるミリング装置において、アノードリング1の外径を絶縁円筒7の内径に等しく形成したミリング装置を構成した。
【0018】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図1、の実施例を参照して説明する。図1、の実施例において従来例と共通する部材には共通する参照符号を付与している。
絶縁円筒7は、その外表面をステンレスの如き導電材料より成る機械的に強固な円筒カソード23の内表面に結合して裏打ちしている。絶縁円筒7および円筒カソード23の一方の開口部はステンレスの如き導電材料より成る機械的に強固な冷陰極カソード2により閉塞されている。絶縁円筒7および円筒カソード23を貫通してアノード導入孔13が形成され、これにアノード12が導入される。冷陰極カソード2には穿孔を形成してここにガス導入管6が接続されている。他方の開口部は厚みの小さい導電性材料より成る引き出しカソード3が形成されている。この引き出しカソード3には高速中性原子を外部に引き出す小孔が多数形成されている。環状の外部電磁石11は円筒カソード23に同軸に配置されている。
【0019】
この発明においては、アノード導入孔13を絶縁円筒7の内表面側から閉塞する構成を採用する。アノード導入孔13を絶縁円筒7の内表面側からアノードリング1を絶縁円筒7の内表面に密接せしめて閉塞する。これに際して、アノードリング1の外表面の内の絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応する領域を絶縁円筒7の内表面と同一の曲率の面に形成する。具体的には、アノードリング1の軸方向断面を長方形に形成する。
【0020】
図示される実施例においては、アノードリング1の外径を絶縁円筒7の内径に等しく形成し、このアノードリング1を絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応して嵌合位置決め固定することによりアノードリング1を閉塞する。即ち、円環状のアノードリング1は、その径方向に切断した断面を示すと、これは長方形に構成されている。このアノードリング1はその外表面の直径を、円筒カソード23を裏打ちする絶縁円筒7の内表面の直径に等しく構成されている。そして、このアノードリング1の軸方向の幅はアノード導入孔13の径より大きく設定されている。
【0021】
ここで、絶縁円筒7にアノードリング1を嵌合してアノードリング1をアノード導入孔13に対応して位置決め固定すると、アノードリング1の軸方向の幅がアノード導入孔13の径より大きく設定されているところから、アノード導入孔13はアノードリング1により絶縁円筒7の内表面側から閉塞される。アノードリング1の外表面の直径と絶縁円筒7の内表面の直径を等しく構成したことにより絶縁円筒7がアノードリング1を機械的に確実に保持することを容易にする。アノード12をアノード導入孔13に導入し、アノードリング1に溶接する。
【0022】
従来例について説明した通り、アノードリング1および引き出しカソード3は放電動作中に荷電粒子が衝突することによりその導電性の構成材料がスパッタリングされる。従来例においては、特にアノード導入孔13の内表面にスパッタリングされた物質が、極く狭いアノード12とアノード導入孔13部分のカソード23との間の間隙に蒸着し、ここに余分なアルゴンガスが流入すると、ここに放電が生起したのであるが、この発明においては、アノード導入孔13はアノードリング1により絶縁円筒7の内表面側から閉塞されているので、スパッタリングされた物質およびガスがアノード導入孔13に到達する余地はなく、ここに異常放電は生起しない。
【0023】
ここで、この発明の高速原子線源装置を具備するスパッタ成膜装置を図2を参照して説明する。
図2において、33はスパッタ成膜装置を構成する真空容器を示す。この真空容器33は真空ポンプ36により吸引排気される。真空容器33内には、高速原子線源装置29、基板回転ホルダ32、ターゲット支持体に支持されたターゲット35が収容固定される。高速原子線源装置29としては、図1により図示説明される高速原子線源装置を使用する。基板回転ホルダ32は真空容器33から突出する駆動軸を介して外部から回転駆動される。基板回転ホルダ32の表面には成膜されるべき基板37が取り付け固定される。ターゲット35は高速原子線源装置29の放射する高速中性原子線38の衝突によりスパッタリングされる物質より成る。ターゲット35としては、必要に応じてタンタルTa、チタンTi、シリコンSi、金属、或は石英ガラスSiO2 が採用される。真空容器33にはその壁を貫通してガス供給管34が取り付け固定され、このガス供給管34を介して高速原子線源装置29にガスが供給される。このガスとしては1例として酸素ガスが使用される。
【0024】
ここで、高速原子線源装置29より放射される高速中性原子線38はターゲット35に照射され、打ち出されるスパッタ粒子39はガス供給管34より供給される酸素ガスと反応し、反応性スパッタにより基板回転ホルダ32に保持された基板37に酸化膜が成膜される。酸化膜としては、ターゲット35がタンタルTa、チタンTi、シリコンSi、金属、或は石英ガラスSiO2 に対応して、五酸化タンタルTa2 5 、二酸化チタンTiO2 、金属酸化物、二酸化シリコンSiO2 が成膜される。
【0025】
中性原子によるスパッタ成膜であるので、イオンビーム源を使用するスパッタ成膜の場合と比較して、(1)中性粒子使用により真空容器33内は電荷的に中和が保たれており、イオンビーム源を使用するスパッタ成膜の場合に必要とされる中和器が不要となる。(2)中性粒子使用により、真空容器内における電荷を有するダストが基板37に静電気により付着することが回避され、損失の少ない理想に近い薄膜成膜をすることができる。
【0026】
以上の通りにして、この発明による高速原子線源装置をスパッタリングに使用することにより、長期間に亘って安定に動作するスパッタ成膜装置を構成することができる。
図4に示される高速原子線源装置の従来例においては、実験に依ると、アルゴンガス供給流量10sccm時において、ビーム中性化率は約15%(アルゴン原子:アルゴンイオン=15:85)、連続動作時間:約24時間であった。これに対して、図1により図示説明されるこの発明の高速原子線源装置においてはアルゴン供給流量30sccm時において、ビーム中性化率は約90%、連続動作時間:70時間以上という結果が得られた。
【0027】
次に、この発明の高速原子線源装置を具備するミリング装置を図3を参照して説明する。
真空ポンプ36により真空に排気された真空容器33において、高速原子線源装置29より放射される高速中性原子線38は基板回転ホルダ32に固定されている基板37に向けて照射される。基板37には図示されていないマスクが密着形成されており、これにより選択的に任意の領域をミリング加工することができる。基板37は、基板回転ホルダ32表面に取り付け固定して回転することにより、空間分布を示す高速中性原子線38に対して均一の照射が保証される。
【0028】
以上の通り、ビーム源としてイオンビーム源を使用する従来例と比較して、中性原子を放射する中性の高速原子線源装置29を使用することにより、中性粒子を利用するので、基板37表面で電荷の中和が保たれ、イオンビーム使用時に発生していた基板37上面のチャージアップ現象と、これに伴う入射ビームの電荷効果による指向性劣化現象を回避することができる。そして、この発明による高速原子線源装置29をミリング装置に使用することにより、長期間に亘って安定に動作するミリング装置を構成することができる。
【0029】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明に依れば、アノード12とアノード導入孔13との間の間隙にガスが流入しない構成を採用する。アノードリング1の外表面の内の絶縁円筒7のアノード導入孔13に対応する領域を絶縁円筒7の内表面と同一の曲率の面に形成する。特に、アノードリング1としての軸方向断面を長方形に形成したものを使用する。間隙にはアノードリング1と絶縁円筒7の内表面とが密着して配置されることによりガスの流入はなく、従って、従来、問題であった間隙における異常放電を回避することができる。アノードリングの断面を長方形に構成することにより、絶縁円筒7との間の接触面積が増大し、密着性が向上する。そして、アノードリング1の外表面の直径と絶縁円筒7の内表面の直径を等しく構成したことにより、絶縁円筒7がアノードリング1を機械的に確実に保持することを保証し、固定を容易にする。これによりガスの流入を抑えることができる。これにより、高速原子線源装置の使用開始後、ガス導入管6より供給されるガス圧を長期間に亘って高く維持して動作させることができ、出力ビーム電流およびビーム中性化率が増加し、結果として、高効率に原子ビームを生成すると共に安定に長期間動作する高速原子線源装置を構成することができる。
【0030】
そして、以上の高速原子線源装置を、特に、スパッタ成膜装置およびミリング装置に使用することにより、これらを長期間に亘って安定に動作する加工装置とすることができる。
また、アノードリングの断面を長方形とすることにより、アノードリングの加工が容易になり、それだけ高速原子線源装置の製造コストを低下させることができる。
【0031】
以上を要約するに、この発明のアノードリングを採用することにより、
(1) ガス圧を比較的高くしてガス流量を30sccm程度と多くしても、異常放電を抑圧することができる。
(2) 連続動作時間を長時間化することができる。
(3) 中性原子ビームの生成効率、即ち中性化率を向上することができる。
先の実施例においては、中性化率を15%程度から90%程度に大幅に向上することができた。
【0032】
(4) アノードリングの形状を円形から長方形に変更することにより加工が容易になり安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例を説明する図。
【図2】高速原子線源装置を使用したスパッタ成膜装置を説明する図。
【図3】高速原子線源装置を使用したミリング装置を説明する図。
【図4】従来例を説明する図。
【図5】図4の一部の拡大断面図。
【符号の説明】
1 アノードリング
2 冷陰極カソード
3 引き出しカソード
6 ガス導入管
7 絶縁円筒
8 イオン
9 電子
10 高速中性原子
11 電磁石
12 アノード
13 アノード導入孔
14 アノード支持体
23 円筒カソード
29 高速原子線源装置
32 基板回転ホルダ
33 真空容器
34 ガス供給管
35 ターゲット
36 真空ポンプ
37 基板
38 高速中性原子線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-speed atomic beam source apparatus and a processing apparatus including the same, and more particularly, to a high-speed atomic beam source apparatus having a configuration that prevents gas from flowing into a gap between an anode and a cathode and a processing apparatus including the high-speed atomic beam source apparatus. .
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a fast atomic beam source apparatus will be described with reference to FIG.
Reference numeral 7 denotes an insulating cylinder made of an insulator such as glass. The insulating cylinder 7 has an outer surface bonded and lined with an inner surface of a mechanically strong cylindrical cathode 23 made of a conductive material such as stainless steel. One opening of the insulating cylinder 7 and the cylindrical cathode 23 is closed by a mechanically strong cold cathode cathode 2 made of a conductive material such as stainless steel. A perforation is formed in the cold cathode cathode 2 and a gas introduction tube 6 is connected thereto. The other opening is formed with a lead-out cathode 3 made of a conductive material having a small thickness. The extraction cathode 3 has a large number of small holes for extracting high-speed neutral atoms to the outside. Reference numeral 11 denotes an annular external electromagnet.
[0003]
This fast atomic beam source apparatus uses a donut-shaped anode ring 1 having a circular cross section. Here, it is assumed that a DC high voltage of several kilovolts is applied to the anode ring 1. The electrons 9 are emitted from the cold cathode cathode 2 or the extraction cathode 3 and accelerated toward the anode ring 1 to which a high DC voltage is applied while performing a cyclotron motion around the axial magnetic field formed by the electromagnet 11. The The electrons 9 further pass through the central portion of the anode ring 1, decelerate at the opposite cathode, and are accelerated again in the opposite direction. As a result, the electrons 9 vibrate at high frequency between the cold cathode cathode 2 and the extraction cathode 3 at both ends with the anode ring 1 as the center, and collide with the supply gas introduced from the gas introduction pipe 6 in the process of this oscillation. And a large number of ions are generated. This generation of ions is called an electronic vibration type DC discharge. As the gas introduced from the gas introduction tube 6, argon, neon, and xenon, which are normally inert gases, are used, and collide with the vibrating electrons 9 to start plasma discharge. In the case of argon gas as an example, the ionized argon ions 8 are accelerated in the direction of the extraction cathode 3 in the high-speed atomic beam source apparatus, collide with the argon gas in the vicinity of the cathode 3, and the high-speed argon is charged by charge exchange. It is pulled out from the atomic beam source as a sex atom 10. In normal discharge, the discharge voltage is several kilovolts and the discharge current is several hundred milliamperes (for details, see Japanese Patent Publication No. 6-7464, Japanese Patent Publication No. 7-50635, Japanese Patent Publication No. 7-9838).
[0004]
FIG. 5 is a partially enlarged view of a conventional example of an anode of a fast atomic beam source device. In FIG. 5, an anode introduction hole 13 is formed through the insulating cylinder 7 and the cathode 23 covering the surface thereof. An anode 12 is introduced into the insulating cylinder 7 through an anode introduction hole 13, and the anode ring 1 having a circular cross section is supported by the anode 12. That is, the anode 12 is fixed to an anode support 14 made of an insulating material fixed to an anode introduction hole 13 formed in the cathode 23, and the anode ring 1 is supported by the anode support 14 through the anode 12. Has been. Here, it is sufficient that the anode 12 is fixed to the anode support 14 and mechanically and electrically separated from the cathode 23, and therefore, the anode 12 is disposed between the inner surface of the cathode 23 and the surface of the anode 12 in the anode introduction hole 13 portion. In the conventional example, the gap is not filled with an insulating material.
[0005]
By the way, the anode ring 1 and the extraction cathode 3 are sputtered with conductive constituent materials by collision of charged particles during the discharge operation, and these sputtered constituent materials are formed on the inner surface of the insulating cylinder 7 and the anode introduction hole 13. The inner surface is deposited on the inner surface of the anode support 14. The gap between the anode 12 and the cathode 23 in the anode introduction hole 13 portion is about several millimeters. This gap is narrowed by the sputtering of the conductive material, and when excess argon gas flows into the gap, the anode 12 A discharge occurs between the cathode 23 and the cathode 23. Hereinafter, this is referred to as abnormal discharge. This abnormal discharge can be performed for a long time even if the flow rate of the gas supplied from the gas introduction tube 6 is relatively low, such as about 10 sccm, and the anode ring 1 and the extraction cathode 3 are made of a graphite material having a low sputter rate. , These materials are sputtered inside the atomic beam source and deposited on the inner surface of the anode support 14. When the sputter deposition region on the inner surface of the anode support 14 is enlarged, the anode 12 and the cathode 23 are short-circuited through this, and the deposition is performed between the anode 12 or the anode ring 13 and the cathode 23. It was confirmed that the discharge started through the region.
[0006]
When an abnormal discharge occurs between the anode 12 and the cathode 23, the supply of the high-speed neutral atom beam is stopped. This is because the gap width is small compared to the distance between the cold cathode cathode 2 or the extraction cathode 3 and the anode ring 1 and thus has a high electric field potential. In order to avoid this abnormal discharge, the supply gas pressure must be reduced. By the way, both the output beam current in the fast atomic beam source device and the beam neutralization rate indicating the proportion of neutral atoms in all the output particles increase in proportion to the supply gas pressure. It is desirable that the gas pressure be operated at a high gas flow rate of about 30 sccm. However, since the abnormal discharge is likely to occur in the gap between the anode 12 and the cathode 23 corresponding to the prolonged use period of the high-speed atomic beam source device, the supply gas pressure has to be reduced. As a result, the output beam current and the beam neutralization rate are reduced, and it becomes difficult to maintain the performance at the beginning of use.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is confirmed that the abnormal discharge between the anode 12 and the cathode 23 is caused by excess gas and the sputtered conductive material flowing into the gap between the anode 12 and the cathode 23. It was done.
The present invention provides a high-speed atomic beam source apparatus that has a configuration that prevents gas from flowing into the gap between the anode 12 and the cathode 23 and solves the above-described problems, and a processing apparatus that includes the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
[Claim 1] A cylindrical cathode 23 having a cold cathode cathode 2 as one opposite end face and a cathode 3 as an other end face, an insulating cylinder 7 lining the inner surface of the cylindrical cathode 23, and a cold cathode cathode in a radial direction. And the anode ring 1 accommodated in the insulating cylinder in parallel with the radial direction of the extraction cathode, the anode introduction hole 13 formed through the cylindrical cathode 23 and the insulation cylinder 7, and the anode introduction hole 13. The anode 12 is connected to the anode ring 1, the electromagnet 11 generates a magnetic field in the axial direction of both the cylindrical cathode 23 and the anode ring 1, and the gas introduction pipe 6 that introduces an inert gas into the insulating cylinder 7. In high-speed atomic beam source equipment ,
[0009]
The A node ring 1 closely brought to the inner surface of the insulating cylinder 7, the anode inlet hole 13 to constitute a fast atom beam source device of closing from the inner surface side of the insulating cylinder 7.
[0010]
Furthermore, according to claim 2 in the high-speed atom beam source device as described in claim 1, identical to the inner surface of the insulating cylinder 7 a region corresponding to the anode inlet hole 13 of the insulating cylinder 7 of the outer surface of the anode ring 1 A high-speed atomic beam source device formed on the surface of the curvature was constructed.
Then, according to claim 3 in the high-speed atom beam source device as described in claim 2, to constitute a fast atom beam source device that forms an axial cross-section of the anode ring 1 into a rectangle.
[0011]
Further, according to claim 4: fast atom beam source device as described in claim 3, to constitute a fast atom beam source device the outer diameter of the anode ring 1 and equal formed on the inner diameter of the insulating cylinder 7.
Here, according to claim 5: has a vacuum container 33, fast atom beam source device 29 which is accommodated in a vacuum container 33 has a substrate rotating holder 32, the target 35 supported by the target support, the vacuum chamber 33 In the sputter deposition apparatus having the gas supply pipe 34 for supplying the reactive gas to the high-speed atomic beam source apparatus 29, the fast atomic beam source apparatus 29 has a cylindrical cathode 23 having one end face facing as a cold cathode cathode and the other end face being taken out as a cathode, An insulating cylinder 7 lining the inner surface of the cylindrical cathode 23, an anode ring 1 accommodated in the insulating cylinder 7 with the radial direction parallel to the radial direction of the cold cathode cathode 2 and the extraction cathode 3, and the cylindrical cathode 23 and the insulating cylinder 7 An anode introduction hole 13 formed through the anode 12 and an anode 12 introduced through the anode introduction hole 13 and connected to the anode ring 1 An electromagnet 11 that generates a magnetic field in the axial direction of both the cylindrical cathode 23 and the anode ring 1, and a gas introduction pipe 6 that introduces an inert gas into the insulating cylinder 7 .
[0012]
The A node ring 1 closely brought to the inner surface of the insulating cylinder 7, the anode inlet hole 13 to constitute a sputtering deposition system of closing from the inner surface side of the insulating cylinder 7.
[0013]
Furthermore, according to claim 6: In sputter deposition apparatus as claimed in claim 5, the region corresponding to the anode inlet hole 13 of the insulating cylinder 7 of the outer surface of the anode ring 1 of the insulating cylinder 7 inner surface identical to the A sputter deposition apparatus formed on the surface of curvature was configured.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the sputter film forming apparatus according to the sixth aspect , wherein the anode ring 1 has a rectangular cross section in the axial direction.
[0014]
Further, according to claim 8: In sputter deposition apparatus as claimed in claim 7, to constitute a sputtering apparatus to the outside diameter of the anode ring 1 and equal formed on the inner diameter of the insulating cylinder 7.
Claim 9 : A milling apparatus having a vacuum vessel 33 and having a high-speed atomic beam source device 29 and a substrate rotation holder 32 accommodated in the vacuum vessel 33. A cylindrical cathode 23 having an end face as a cold cathode and the other end face as an extraction cathode, an insulating cylinder 7 lining the inner surface of the cylindrical cathode 23, and a radial direction parallel to the radial directions of the cold cathode cathode 2 and the extraction cathode 3. The anode ring 1 accommodated in the insulating cylinder 7, the anode introduction hole 13 formed through the cylindrical cathode 23 and the insulation cylinder 7, and the anode introduction hole 13 are introduced and connected to the anode ring 1. An anode 12, an electromagnet 11 that generates a magnetic field in the axial direction of both the cylindrical cathode 23 and the anode ring 1, and an insulating cylinder 7. Comprising a gas introduction pipe 6 for introducing an inert gas into the
[0015]
The A node ring 1 closely brought to the inner surface of the insulating cylinder 7, the anode inlet hole 13 to constitute a milling device closed from the inner surface side of the insulating cylinder 7.
[0016]
Furthermore, according to claim 10: the milling system as claimed in claim 9, the region corresponding to the anode inlet hole 13 of the insulating cylinder 7 of the outer surface of the anode ring 1 of the same curvature and the inner surface of the insulating cylinder 7 A milling device formed on the surface was constructed.
Then, it claims 11: the milling system as claimed in claim 10, to constitute a milling device formed in a rectangular axial cross-section of the anode ring 1.
[0017]
Further, according to claim 12: the milling system as claimed in claim 11, to constitute a milling device the outer diameter of the anode ring 1 equally formed on the inner diameter of the insulating cylinder 7.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the example of FIG. In the embodiment of FIG. 1, the same reference numerals are given to the members common to the conventional example.
The insulating cylinder 7 is lined with an outer surface bonded to an inner surface of a mechanically strong cylindrical cathode 23 made of a conductive material such as stainless steel. One opening of the insulating cylinder 7 and the cylindrical cathode 23 is closed by a mechanically strong cold cathode cathode 2 made of a conductive material such as stainless steel. An anode introduction hole 13 is formed through the insulating cylinder 7 and the cylindrical cathode 23, and the anode 12 is introduced into the anode introduction hole 13. A perforation is formed in the cold cathode cathode 2 and a gas introduction tube 6 is connected thereto. The other opening is formed with a lead-out cathode 3 made of a conductive material having a small thickness. The extraction cathode 3 has a large number of small holes for extracting high-speed neutral atoms to the outside. The annular external electromagnet 11 is disposed coaxially with the cylindrical cathode 23.
[0019]
In the present invention, the anode introduction hole 13 is closed from the inner surface side of the insulating cylinder 7. The anode introduction hole 13 is closed from the inner surface side of the insulating cylinder 7 by bringing the anode ring 1 into close contact with the inner surface of the insulating cylinder 7. At this time, a region corresponding to the anode introduction hole 13 of the insulating cylinder 7 on the outer surface of the anode ring 1 is formed on a surface having the same curvature as the inner surface of the insulating cylinder 7. Specifically, the axial cross section of the anode ring 1 is formed in a rectangular shape.
[0020]
In the illustrated embodiment, the outer diameter of the anode ring 1 is formed equal to the inner diameter of the insulating cylinder 7, and the anode ring 1 is fitted, positioned and fixed in correspondence with the anode introduction hole 13 of the insulating cylinder 7. Ring 1 is closed. That is, the annular anode ring 1 has a rectangular shape when shown in a cross section cut in the radial direction. The anode ring 1 has an outer surface diameter equal to the inner surface diameter of the insulating cylinder 7 that lines the cylindrical cathode 23. The axial width of the anode ring 1 is set larger than the diameter of the anode introduction hole 13.
[0021]
Here, when the anode ring 1 is fitted to the insulating cylinder 7 and the anode ring 1 is positioned and fixed corresponding to the anode introduction hole 13, the axial width of the anode ring 1 is set larger than the diameter of the anode introduction hole 13. Therefore, the anode introduction hole 13 is closed from the inner surface side of the insulating cylinder 7 by the anode ring 1. By making the diameter of the outer surface of the anode ring 1 equal to the diameter of the inner surface of the insulating cylinder 7, the insulating cylinder 7 can easily hold the anode ring 1 mechanically reliably. The anode 12 is introduced into the anode introduction hole 13 and welded to the anode ring 1.
[0022]
As described in the prior art, the anode ring 1 and the extraction cathode 3 are sputtered with conductive constituent materials when charged particles collide during the discharge operation. In the conventional example, the material sputtered on the inner surface of the anode introduction hole 13 is deposited in the gap between the very narrow anode 12 and the cathode 23 in the anode introduction hole 13 portion, and excess argon gas is generated here. In the present invention, the anode introduction hole 13 is closed from the inner surface side of the insulating cylinder 7 by the anode ring 1 so that the sputtered material and gas are introduced into the anode. There is no room to reach the hole 13, and no abnormal discharge occurs here.
[0023]
Here, a sputtering film forming apparatus provided with the fast atomic beam source apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, reference numeral 33 denotes a vacuum container constituting the sputter deposition apparatus. The vacuum container 33 is sucked and exhausted by a vacuum pump 36. In the vacuum vessel 33, a high-speed atomic beam source device 29, a substrate rotation holder 32, and a target 35 supported by a target support are accommodated and fixed. As the fast atomic beam source device 29, the fast atomic beam source device illustrated and described with reference to FIG. 1 is used. The substrate rotation holder 32 is rotationally driven from the outside via a drive shaft protruding from the vacuum vessel 33. A substrate 37 to be deposited is attached and fixed to the surface of the substrate rotation holder 32. The target 35 is made of a material that is sputtered by the collision of a high-speed neutral atomic beam 38 emitted from the high-speed atomic beam source device 29. As the target 35, tantalum Ta, titanium Ti, silicon Si, metal, or quartz glass SiO 2 is adopted as necessary. A gas supply pipe 34 is attached and fixed to the vacuum vessel 33 through the wall, and gas is supplied to the high-speed atomic beam source device 29 through the gas supply pipe 34. As this gas, oxygen gas is used as an example.
[0024]
Here, the high-speed neutral atomic beam 38 emitted from the high-speed atomic beam source device 29 is irradiated to the target 35, and the sputtered particles 39 ejected react with the oxygen gas supplied from the gas supply pipe 34, and are reacted by reactive sputtering. An oxide film is formed on the substrate 37 held by the substrate rotation holder 32. As the oxide film, the target 35 corresponds to tantalum Ta, titanium Ti, silicon Si, metal, or quartz glass SiO 2 , tantalum pentoxide Ta 2 O 5 , titanium dioxide TiO 2 , metal oxide, silicon dioxide SiO 2. 2 is deposited.
[0025]
Since the sputtering film formation is based on neutral atoms, compared with the sputtering film formation using an ion beam source, (1) neutralization of the inside of the vacuum vessel 33 is maintained due to the use of neutral particles. The neutralizer required in the case of sputtering film formation using an ion beam source becomes unnecessary. (2) By using neutral particles, dust having electric charges in the vacuum vessel is prevented from adhering to the substrate 37 due to static electricity, and an ideal thin film can be formed with little loss.
[0026]
As described above, by using the high-speed atomic beam source apparatus according to the present invention for sputtering, it is possible to configure a sputtering film forming apparatus that operates stably over a long period of time.
In the conventional example of the fast atomic beam source device shown in FIG. 4, according to the experiment, when the argon gas supply flow rate is 10 sccm, the beam neutralization rate is about 15% (argon atom: argon ion = 15: 85). Continuous operation time: about 24 hours. On the other hand, in the fast atomic beam source apparatus of the present invention illustrated and described with reference to FIG. 1, the beam neutralization rate is about 90% and the continuous operation time is 70 hours or more when the argon supply flow rate is 30 sccm. It was.
[0027]
Next, a milling apparatus equipped with the fast atomic beam source apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
In the vacuum chamber 33 evacuated to a vacuum by the vacuum pump 36, the high-speed neutral atomic beam 38 emitted from the high-speed atomic beam source device 29 is irradiated toward the substrate 37 fixed to the substrate rotation holder 32. A mask (not shown) is formed in close contact with the substrate 37, whereby an arbitrary region can be selectively milled. The substrate 37 is attached and fixed to the surface of the substrate rotation holder 32 and rotated, so that uniform irradiation to the high-speed neutral atomic beam 38 showing the spatial distribution is guaranteed.
[0028]
As described above, neutral particles are used by using the neutral high-speed atomic beam source device 29 that emits neutral atoms as compared with the conventional example in which an ion beam source is used as a beam source. Charge neutralization is maintained on the surface 37, and a charge-up phenomenon on the upper surface of the substrate 37, which has occurred when the ion beam is used, and a directivity deterioration phenomenon due to the charge effect of the incident beam can be avoided. By using the fast atomic beam source device 29 according to the present invention for a milling device, a milling device that operates stably over a long period of time can be configured.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a configuration is adopted in which gas does not flow into the gap between the anode 12 and the anode introduction hole 13. A region of the outer surface of the anode ring 1 corresponding to the anode introduction hole 13 of the insulating cylinder 7 is formed on a surface having the same curvature as the inner surface of the insulating cylinder 7. In particular, an anode ring 1 having a rectangular cross section in the axial direction is used. Since the anode ring 1 and the inner surface of the insulating cylinder 7 are arranged in close contact with each other in the gap, there is no gas inflow, and therefore, abnormal discharge in the gap, which has been a problem in the past, can be avoided. By configuring the anode ring in a rectangular cross section, the contact area with the insulating cylinder 7 is increased, and the adhesion is improved. And, by configuring the outer surface diameter of the anode ring 1 and the inner surface diameter of the insulating cylinder 7 to be equal, it is ensured that the insulating cylinder 7 holds the anode ring 1 mechanically and is easily fixed. To do. Thereby, inflow of gas can be suppressed. As a result, after the start of use of the high-speed atomic beam source device, the gas pressure supplied from the gas introduction pipe 6 can be kept high for a long period of time, and the output beam current and the beam neutralization rate are increased. As a result, it is possible to configure a high-speed atomic beam source apparatus that generates an atomic beam with high efficiency and operates stably for a long period of time.
[0030]
By using the above-mentioned high-speed atomic beam source device in particular for a sputtering film forming device and a milling device, they can be a processing device that operates stably over a long period of time.
In addition, by making the cross section of the anode ring rectangular, the anode ring can be easily processed, and the manufacturing cost of the high-speed atomic beam source device can be reduced accordingly.
[0031]
To summarize the above, by adopting the anode ring of the present invention,
(1) Even if the gas pressure is relatively high and the gas flow rate is increased to about 30 sccm, abnormal discharge can be suppressed.
(2) The continuous operation time can be extended.
(3) The generation efficiency of the neutral atom beam, that is, the neutralization rate can be improved.
In the previous example, the neutralization rate could be significantly improved from about 15% to about 90%.
[0032]
(4) By changing the shape of the anode ring from a circular shape to a rectangular shape, the processing becomes easy and the anode ring can be manufactured at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining a sputtering film forming apparatus using a high-speed atomic beam source apparatus.
FIG. 3 is a view for explaining a milling device using a fast atomic beam source device.
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional example.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a part of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode ring 2 Cold cathode cathode 3 Extraction cathode 6 Gas introduction tube 7 Insulating cylinder 8 Ion 9 Electron 10 High-speed neutral atom 11 Electromagnet 12 Anode 13 Anode introduction hole 14 Anode support 23 Cylindrical cathode 29 High-speed atomic beam source apparatus 32 Substrate rotation Holder 33 Vacuum vessel 34 Gas supply pipe 35 Target 36 Vacuum pump 37 Substrate 38 High-speed neutral atomic beam

Claims (12)

対向する一方の端面を冷陰極カソードとすると共に他方の端面を引き出しカソードとする円筒カソードと、円筒カソード内表面を裏打ちする絶縁円筒と、径方向を冷陰極カソードおよび引き出しカソードの径方向と平行にして絶縁円筒に収容されるアノードリングと、円筒カソードおよび絶縁円筒を貫通して形成されるアノード導入孔と、アノード導入孔を介して導入されてアノードリングに接続されるアノードと、円筒カソードおよびアノードリングの双方の軸方向に磁界を発生する電磁石と、絶縁円筒内に不活性ガスを導入するガス導入管より成る高速原子線源装置において、
アノードリングを上記絶縁円筒の内表面に密接せしめたことによって、アノード導入孔を絶縁円筒の内表面側から閉塞したことを特徴とする高速原子線源装置。
One opposing end face is a cold cathode cathode and the other end face is an extraction cathode, an insulating cylinder lining the inner surface of the cylinder cathode, and the radial direction is parallel to the radial direction of the cold cathode and extraction cathodes An anode ring accommodated in the insulating cylinder, an anode introducing hole formed through the cylindrical cathode and the insulating cylinder, an anode introduced through the anode introducing hole and connected to the anode ring, and the cylindrical cathode and the anode In a high-speed atomic beam source device comprising an electromagnet that generates a magnetic field in both axial directions of a ring and a gas introduction tube that introduces an inert gas into an insulating cylinder,
A high-speed atomic beam source device characterized in that an anode ring is closed from the inner surface side of an insulating cylinder by bringing an anode ring into close contact with the inner surface of the insulating cylinder.
請求項に記載される高速原子線源装置において、
アノードリング外表面の内の絶縁円筒のアノード導入孔に対応する領域を絶縁円筒の内表面と同一の曲率の面に形成したことを特徴とする高速原子線源装置。
The fast atomic beam source device according to claim 1 ,
A high-speed atomic beam source apparatus, wherein a region corresponding to an anode introduction hole of an insulating cylinder in an outer surface of an anode ring is formed on a surface having the same curvature as the inner surface of the insulating cylinder.
請求項に記載される高速原子線源装置において、
アノードリングの軸方向断面を長方形に形成したことを特徴とする高速原子線源装置。
In the fast atomic beam source device according to claim 2 ,
A high-speed atomic beam source apparatus characterized in that an axial section of an anode ring is formed in a rectangular shape.
請求項に記載される高速原子線源装置において、
アノードリングの外径を絶縁円筒の内径に等しく形成したことを特徴とする高速原子線源装置。
In the fast atomic beam source device according to claim 3 ,
A high-speed atomic beam source device characterized in that an outer diameter of an anode ring is formed to be equal to an inner diameter of an insulating cylinder.
真空容器を有し、真空容器に収容される高速原子線源装置、基板回転ホルダ、ターゲット支持体に支持されたターゲットを有し、真空容器内に反応ガスを供給するガス供給管を有するスパッタ成膜装置において、
高速原子線源装置は、対向する一方の端面を冷陰極カソードとすると共に他方の端面を引き出しカソードとする円筒カソードと、円筒カソード内表面を裏打ちする絶縁円筒と、径方向を冷陰極カソードおよび引き出しカソードの径方向と平行にして絶縁円筒に収容されるアノードリングと、円筒カソードおよび絶縁円筒を貫通して形成されるアノード導入孔と、アノード導入孔を介して導入されてアノードリングに接続されるアノードと、円筒カソードおよびアノードリングの双方の軸方向に磁界を発生する電磁石と、絶縁円筒内に不活性ガスを導入するガス導入管より成り、アノードリングを絶縁円筒の内表面に密接せしめたことによって、アノード導入孔を絶縁円筒の内表面側から閉塞したことを特徴とするスパッタ成膜装置。
A sputtering apparatus having a vacuum vessel, a high-speed atomic beam source device accommodated in the vacuum vessel, a substrate rotating holder, a target supported by a target support, and a gas supply pipe for supplying a reaction gas into the vacuum vessel. In the membrane device,
The fast atomic beam source device has a cylindrical cathode with one end face facing as a cold cathode cathode and the other end face as an extraction cathode, an insulating cylinder lining the inner surface of the cylindrical cathode, and a cold cathode cathode and an extraction in the radial direction. An anode ring accommodated in the insulating cylinder in parallel with the radial direction of the cathode, an anode introduction hole formed through the cylindrical cathode and the insulation cylinder, and introduced through the anode introduction hole and connected to the anode ring Consists of an anode, an electromagnet that generates a magnetic field in the axial direction of both the cylindrical cathode and the anode ring, and a gas introduction pipe that introduces an inert gas into the insulating cylinder, and the anode ring is in close contact with the inner surface of the insulating cylinder The sputter deposition apparatus characterized in that the anode introduction hole is closed from the inner surface side of the insulating cylinder.
請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、
アノードリング外表面の内の絶縁円筒のアノード導入孔に対応する領域を絶縁円筒の内表面と同一の曲率の面に形成したことを特徴とするスパッタ成膜装置。
In the sputter film deposition apparatus according to claim 5 ,
A sputter deposition apparatus characterized in that a region corresponding to the anode introduction hole of the insulating cylinder in the outer surface of the anode ring is formed on a surface having the same curvature as the inner surface of the insulating cylinder.
請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、
アノードリングの軸方向断面を長方形に形成したことを特徴とするスパッタ成膜装置。
In the sputter film deposition apparatus according to claim 6 ,
A sputter deposition apparatus characterized in that an axial section of an anode ring is formed in a rectangular shape.
請求項に記載されるスパッタ成膜装置において、
アノードリングの外径を絶縁円筒の内径に等しく形成したことを特徴とするスパッタ成膜装置。
In the sputter deposition apparatus according to claim 7 ,
A sputter deposition apparatus characterized in that the outer diameter of the anode ring is made equal to the inner diameter of the insulating cylinder.
真空容器を有し、真空容器に収容される高速原子線源装置および基板回転ホルダを有するミリング装置において、
高速原子線源装置は、対向する一方の端面を冷陰極カソードとすると共に他方の端面を引き出しカソードとする円筒カソードと、円筒カソード内表面を裏打ちする絶縁円筒と、径方向を冷陰極カソードおよび引き出しカソードの径方向と平行にして絶縁円筒に収容されるアノードリングと、円筒カソードおよび絶縁円筒を貫通して形成されるアノード導入孔と、アノード導入孔を介して導入されてアノードリングに接続されるアノードと、円筒カソードおよびアノードリングの双方の軸方向に磁界を発生する電磁石と、絶縁円筒内に不活性ガスを導入するガス導入管より成り、アノードリングを絶縁円筒の内表面に密接せしめたことによって、アノード導入孔を絶縁円筒の内表面側から閉塞したことを特徴とするミリング装置。
In a milling apparatus having a vacuum vessel and having a high-speed atomic beam source device and a substrate rotating holder accommodated in the vacuum vessel,
The fast atomic beam source device has a cylindrical cathode with one end face facing as a cold cathode cathode and the other end face as an extraction cathode, an insulating cylinder lining the inner surface of the cylindrical cathode, and a cold cathode cathode and an extraction in the radial direction. An anode ring accommodated in the insulating cylinder in parallel with the radial direction of the cathode, an anode introduction hole formed through the cylindrical cathode and the insulation cylinder, and introduced through the anode introduction hole and connected to the anode ring Consists of an anode, an electromagnet that generates a magnetic field in the axial direction of both the cylindrical cathode and the anode ring, and a gas introduction pipe that introduces an inert gas into the insulating cylinder, and the anode ring is in close contact with the inner surface of the insulating cylinder A milling apparatus characterized in that the anode introduction hole is closed from the inner surface side of the insulating cylinder.
請求項に記載されるミリング装置において、
アノードリングの外表面の内の絶縁円筒のアノード導入孔に対応する領域を絶縁円筒の内表面と同一の曲率の面に形成したことを特徴とするミリング装置。
The milling device according to claim 9 , wherein
A milling apparatus, wherein a region corresponding to an anode introduction hole of an insulating cylinder in an outer surface of the anode ring is formed on a surface having the same curvature as the inner surface of the insulating cylinder.
請求項10に記載されるミリング装置において、
アノードリングの軸方向断面を長方形に形成したことを特徴とするミリング装置。
The milling device according to claim 10 , wherein
A milling device characterized in that the anode ring has a rectangular cross section in the axial direction.
請求項11に記載されるミリング装置において、
アノードリングの外径を絶縁円筒の内径に等しく形成したことを特徴とするミリング装置。
The milling device according to claim 11 , wherein
A milling device characterized in that the outer diameter of the anode ring is formed to be equal to the inner diameter of the insulating cylinder.
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