JPH01204341A - イオンビーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はイオンビーム打ち込み、イオンビームエツチン
グ、イオンビームデポジソション等のイオンビーム装置
に関する。

（従来の技術） 従来のイオンビーム装置は第６図の説明図のように、イ
オン源１で放出されたイオンをイオン加速電極２で加速
してイオンビーム３とし、このイオンビーム３の走行途
中に静電レンズ４を設けてイオンビーム３を制御してい
た。この静電レンズ４は２枚の環状の電極板４−１．４
−２からなるもので、この２枚の電極板４−１．４−２
に所定の電圧Ｖを印加して静電界Ｅを発生させて静電レ
ンズを構成していた。この静電レンズによりイオンビー
ム３を一定のプロファイルに制御して基板台６に固定さ
れた被加工物５に照射し、加工・形成を行っていた。

（発明が解決しようとする課題） 上述のイオンビーム装置は静電レンズの電極内周面積、
各電極間隔、印加電圧、静電レンズ位置は固定されてい
るので、イオンビーム３の照射面積は限定されており、
被加工物５への任意の部分への照射が不可能である。

また、上記のように固定要素が多いので、イオンビーム
３の軌道制御が困難である。

本発明は上述の課題を解決して、軌道制御が容易で、か
つ照射面積や部分照射の変更の容易なイオンビーム装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、イオン源１と加速電極２
及び静電レンズ７を設けたイオンビーム装置において、
前部電極７−１と後部電極７−２とよりなる静電レンズ
７をイオン走行方向に沿って移動可能に設け、上記静電
レンズ７の前部電極７−１及び後部電極７−２はイオン
走行方向に垂直な平面に沿って設けられた複数の羽根９
よりなり、この羽根９は一端が回動軸１０で上記平面に
沿って回動可能に枢支された構成としたものである。

（作用） 本発明は上述のように、静電レンズの前部電極及び後部
電極の羽根の位置を変えることにより、イオン加速電極
より引き出されたイオンビームの断面積を変えることが
可能である。また静電レンズの位置及び上記電極の羽根
の一部のみを回動させることにより被加工物への照射位
置を変えることも可能である。

さらに、全部の羽根を完全に絞ることにより、−時的な
シャッターとすることが可能である。

（実施例） 第１図は本発明のイオンビーム装置の要部の配置図であ
る。図示しないベースに保持されたイオン源１のイオン
放出面にイオン加速電極２が設けられており、このイオ
ン源１と同一中心線上に順次静電レンズ７の前部電極７
−１、後部電極７−２が上記中心線方向に摺動可能に保
持されており、さらに被加工物５が上記イオン源１と反
対側の中心線上に配置される構造となっている。第２図
は静電レンズ７の電極部分の構造図で、（イ）は全部の
羽根９が一様に回動するようにリンク１２を全部装着し
た場合、（ロ）はリンク１２を１本のみとし、他のリン
ク１２を取り外した場合のものである。フレーム１５の
同一円周上に等間隔で配置された回動軸１０により、そ
れぞれ１枚ずつの円弧状の羽根９がその一端部で回動自
在に枢支されており、この枢支点より先端側で上記フレ
ーム１５の外側に設けられている可動リング１１との間
にリンク１２で結合されている。上記可動リング１１は
フレーム１５の外側に設けられている駆動モータ１３で
正逆向れの方向にも回動可能にフレーム１５に摺動保持
されている。上記フレーム１５はアーム１４で図示しな
いベースに前記中心線方向に摺動可能に保持されている
。

次に本発明のイオンビーム装置の動作について説明する
。

最初に静電レンズ７の前部電極７−１、後部電極７−２
の動作について説明する。第２図（イ）示の実線で表示
されたものは、最大口径の場合である。

この状態から可動リング１１を反時計方向に回動すると
リンク１２に押されて羽根９は回動軸１０を中心として
前記中心線方向に回動する。各羽根９が同様な回動をす
るので、各羽根９で囲まれた内径部分は鎖線のように面
積が縮小される。

同図（ロ）示はリンク１２を１個所のみ残して他のリン
ク１２を外した場合で、この場合には開口部の中心位置
１６゛　が（イ）の場合の中心位置１６より外側に移動
させることが可能である。

次に第２図（イ）の場合の動作について説明する。この
場合は第３図の説明図のように各電極は中心線に対照に
絞っであるもので、前部電極７−１は大きな口径で、後
部電極は小さな口径で動作させたものである。イオン加
速電極２を通過したイオンビーム３は前部電極７−１で
中心線方向に収斂され、後部電極７−２で中心線に平行
に整形されて直径の小さい制御されたイオンビーム８と
して被加工物５を照射する。

第２図（ロ）の場合は第４図の説明図のように前部電極
７−１は上記（イ）の場合と同様に中心線に対照に絞っ
てあり、かつ上記同様に大きな口径としである。後部電
極７−２は第２図（ロ）のように羽根９のうち１個若し
くは隣接している数個のみを絞ったものである。この結
果、イオン加速電極２を通過したイオンビーム３は前部
電極７−１で中心線方向に収斂された後、後部電極７−
２で中心線がずらされて新しい中心線（中心位置１６゛
）に沿って制御されたイオンビーム８゛として被加工物
５の部分照射を行う。

さらに、別の使用法として、第５図のように両電極７−
１．７−２の間に電圧を印加せず、かつ後部電極７−２
の口径が０となるように完全に絞った状態にして一時的
なシャッターとしたものである。

（発明の効果） 本発明は上述のように、静電レンズ７の位置、前部電極
７−１及び後部電極７−２の口径の大きさ及びその中心
位置、両電極７−１．７−２間に印加する電圧の調節に
より、被加工物の照射範囲及び照射位置の制御を容易に
行うことが可能である。

また、−時的なシャッターとしても使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のイオンビーム装置の要部の配置図、第
２図は静電レンズの電極部分の構造図で、（イ）は全部
の羽根が一様に回動する状態図、（ロ）は一部の羽根の
みが回動する状態図、第３図は第２図（イ）の場合の動
作説明図、第４図は第２図（ロ）の場合の動作説明図、
第５図はシャッターとしての動作説明図、第６図は従来
のイオンビーム装置の動作説明図である。 １：イオン源、　２：イオン加速電極、　７：静電レン
ズ、　７−１：前部電極、　７−２：後部電極、　９：
羽根、　１０：回動軸、　１１：可動リング、　１２：
リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン源と、このイオン源より放出されたイオンを加速
   する加速電極及び加速されたイオンビームを整形する静
   電レンズを設けたイオンビーム装置において、前部電極
   と後部電極とよりなる静電レンズをイオン走行方向に沿
   って移動可能に設け、上記静電レンズの前部電極及び後
   部電極はイオン走行方向に垂直な平面に沿って設けられ
   た複数の羽根よりなり、この羽根は一端が回動軸で上記
   平面に沿って回動可能に枢支されてなるイオンビーム装
   置。