JPH03257181A - スパッター用中性粒子源 - Google Patents
スパッター用中性粒子源Info
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- JPH03257181A JPH03257181A JP2052732A JP5273290A JPH03257181A JP H03257181 A JPH03257181 A JP H03257181A JP 2052732 A JP2052732 A JP 2052732A JP 5273290 A JP5273290 A JP 5273290A JP H03257181 A JPH03257181 A JP H03257181A
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Links
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、表面分析等で材料表面をスパッタしたり、半
導体分野で半導体表面の微細加工をしたり、クリーニン
グしたりする為に使うスパッタ用中性粒子源に関するも
のである。
導体分野で半導体表面の微細加工をしたり、クリーニン
グしたりする為に使うスパッタ用中性粒子源に関するも
のである。
従来から材料表面をスパッターする目的に使われるもの
にイオン源がある。このイオン源は通常真空容器に取り
付け、イオン源より引き出したイオンビームを試料に照
射して試料表面をスパッタする。このイオン源の問題点
を第２図を使って説明すると、ガス導入口６より必要す
るイオン種の入ったガスをイオン１！１内のイオン化室
８に導入し、イオン化室８内に置かれたフィラメント７
でガスをイオン化し、このイオンを引き出し電極９と１
２で引きだし試料５に照射して使用する。この時のイオ
ン化室８内の圧力は、排気１４によって排気される真空
容器３の圧力と同じになっている。このような構成下で
のイオンビーム４は、空間電荷効果により、イオン同士
が反発してイオンビーム径が広がり、小さなビーム径に
することが出来ない。このためイオンビーム４の輸送の
途中に電極系を入れ、ビームを絞る等の工夫が必要とな
る。又、イオンビーム４を試料表面に照射した際に、試
料５が特に絶縁体のような場合には、イオンによって試
料５の表面に電荷が溜まり、時によってはその電荷の為
に試料５の表面が破壊されてしまう事も出で（る。本発
明はこのように従来からあるスパッター用イオン源の欠
点である、イオンビームの広がりと試料表面上の帯電を
防ぐ事を目的として、イオンの代わりに中性粒子を試料
表面に照射する為に必要な中性粒子源を提供するもので
ある。
にイオン源がある。このイオン源は通常真空容器に取り
付け、イオン源より引き出したイオンビームを試料に照
射して試料表面をスパッタする。このイオン源の問題点
を第２図を使って説明すると、ガス導入口６より必要す
るイオン種の入ったガスをイオン１！１内のイオン化室
８に導入し、イオン化室８内に置かれたフィラメント７
でガスをイオン化し、このイオンを引き出し電極９と１
２で引きだし試料５に照射して使用する。この時のイオ
ン化室８内の圧力は、排気１４によって排気される真空
容器３の圧力と同じになっている。このような構成下で
のイオンビーム４は、空間電荷効果により、イオン同士
が反発してイオンビーム径が広がり、小さなビーム径に
することが出来ない。このためイオンビーム４の輸送の
途中に電極系を入れ、ビームを絞る等の工夫が必要とな
る。又、イオンビーム４を試料表面に照射した際に、試
料５が特に絶縁体のような場合には、イオンによって試
料５の表面に電荷が溜まり、時によってはその電荷の為
に試料５の表面が破壊されてしまう事も出で（る。本発
明はこのように従来からあるスパッター用イオン源の欠
点である、イオンビームの広がりと試料表面上の帯電を
防ぐ事を目的として、イオンの代わりに中性粒子を試料
表面に照射する為に必要な中性粒子源を提供するもので
ある。
第１図は本発明によるスパッター用中性粒子源の構成を
示す図で、イオン源１をフランジ２で真空容器３に取付
ける。真空容器３は排気１４から真空に排気される。イ
オン源１内には、イオン化室８、ガス導入口６、ガスを
イオン化する為のフィラメント７、イオンを引き出す為
の引き出し電極で圧力差を付ける為の仕切り板９と１２
、この２つの引き出し電極９と１２の間で囲まれた中間
室１１を作る。この仕切り板９と１２にはオリフィス１
０と１３が、それぞれの電極の中心の位置に設けられイ
オンビーム４がこのオリフィスｌＯと１３内を通過出来
る様になっている。又、電極は仕切り板を兼ねているが
、電気的に絶縁されている事は言うまでもない。 中間
室１１はここを通過するイオンビーム４が残留するガス
分子と衝突し、ここで中性粒子化する為に設けられ、オ
リフィス１０と１３によって適度の圧力に保たれる。
示す図で、イオン源１をフランジ２で真空容器３に取付
ける。真空容器３は排気１４から真空に排気される。イ
オン源１内には、イオン化室８、ガス導入口６、ガスを
イオン化する為のフィラメント７、イオンを引き出す為
の引き出し電極で圧力差を付ける為の仕切り板９と１２
、この２つの引き出し電極９と１２の間で囲まれた中間
室１１を作る。この仕切り板９と１２にはオリフィス１
０と１３が、それぞれの電極の中心の位置に設けられイ
オンビーム４がこのオリフィスｌＯと１３内を通過出来
る様になっている。又、電極は仕切り板を兼ねているが
、電気的に絶縁されている事は言うまでもない。 中間
室１１はここを通過するイオンビーム４が残留するガス
分子と衝突し、ここで中性粒子化する為に設けられ、オ
リフィス１０と１３によって適度の圧力に保たれる。
以上のような構成で、中性粒子源と（、て使用する方法
を、第１図を使って説明すると、必要とするイオン種を
含むガスを導入口６より、イオン化室８内に導入し、フ
ィラメント７の電子でプラズマを作る。このプラズマ内
のイオンを引き出し電極兼仕切り板９で引き出す。引き
出されたイオンビーム４は、仕切り板９と１２に設けら
れたオリフィス１０と１３を通過し、中間室ｌｌ内でイ
オンは残留するガス分子と衝突１．て中性粒子となり試
料５に照射される。この時、イオン化室８内の圧力は、
オリフィス１０のコンダクタンス（ガス流量をオリフィ
スの両側の圧力差で割った値）により、又中間室１１の
圧力はオリフィス１３のコンダクタンスで決まる。
を、第１図を使って説明すると、必要とするイオン種を
含むガスを導入口６より、イオン化室８内に導入し、フ
ィラメント７の電子でプラズマを作る。このプラズマ内
のイオンを引き出し電極兼仕切り板９で引き出す。引き
出されたイオンビーム４は、仕切り板９と１２に設けら
れたオリフィス１０と１３を通過し、中間室ｌｌ内でイ
オンは残留するガス分子と衝突１．て中性粒子となり試
料５に照射される。この時、イオン化室８内の圧力は、
オリフィス１０のコンダクタンス（ガス流量をオリフィ
スの両側の圧力差で割った値）により、又中間室１１の
圧力はオリフィス１３のコンダクタンスで決まる。
一般にイオン源で生成するイオンビーム電流はガス圧が
高い程効率が良いのでこのオリフィス１゜を適度に調節
することにより、効率の高いイオンビームを作る事がで
きる。一方、イオンビームの中性化は、イオンとガス粒
子との衝突によって可能となるが、この中性粒子化する
確率Ｆは１式で表される。
高い程効率が良いのでこのオリフィス１゜を適度に調節
することにより、効率の高いイオンビームを作る事がで
きる。一方、イオンビームの中性化は、イオンとガス粒
子との衝突によって可能となるが、この中性粒子化する
確率Ｆは１式で表される。
Ｆ＝３．３ １０”ＰＬσ・・・・・１但し Ｐ：圧
力 ｔｏｒｒ Ｌ：輸送長さ 印 σ：衝突断面積 ｄ そこでオリフィス１３を、最も効率が良い大きさに調節
する事により、中間室１１の圧力を高め、大きなイオン
ビーム電流を、最も短い輸送距離で中性粒子化する事が
可能となる。第３図はこの輸送距離と中性粒子化率の関
係が、圧力によってどう変わるかを示す図で、１は高い
圧力の場合、又２は低い圧力の場合を示す。一方、試料
表面の帯電は中性粒子の照射にるスパッターで完全に防
ぐことができる。
力 ｔｏｒｒ Ｌ：輸送長さ 印 σ：衝突断面積 ｄ そこでオリフィス１３を、最も効率が良い大きさに調節
する事により、中間室１１の圧力を高め、大きなイオン
ビーム電流を、最も短い輸送距離で中性粒子化する事が
可能となる。第３図はこの輸送距離と中性粒子化率の関
係が、圧力によってどう変わるかを示す図で、１は高い
圧力の場合、又２は低い圧力の場合を示す。一方、試料
表面の帯電は中性粒子の照射にるスパッターで完全に防
ぐことができる。
本発明の中性粒子源を使用する事により、従来からある
スパッター用イオン源の欠点である、イオンビームの広
がりと、大きなイオン電流がとれない又試料表面が帯電
して絶縁物のスパッターか出来ない等の欠点を解決でき
る。
スパッター用イオン源の欠点である、イオンビームの広
がりと、大きなイオン電流がとれない又試料表面が帯電
して絶縁物のスパッターか出来ない等の欠点を解決でき
る。
第１図は、本発明のスパッター用中性粒子源とその取付
けの方法の断面図を示す 第２図は、従来からあるスパッター用イオン源とその取
付は方法の断面図を示す
けの方法の断面図を示す 第２図は、従来からあるスパッター用イオン源とその取
付は方法の断面図を示す
Claims (1)
- イオン源とスパッターされる試料との間に、オリフィ
スを持つ仕切り板を設けて中間室を作り、この中間室内
にイオンビームを通過させる事によりイオンビームを中
性化したスパッター用中性粒子源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052732A JPH03257181A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | スパッター用中性粒子源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2052732A JPH03257181A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | スパッター用中性粒子源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257181A true JPH03257181A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=12923102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2052732A Pending JPH03257181A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | スパッター用中性粒子源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257181A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06310464A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Nec Corp | 中性粒子ビームエッチング装置 |
| US5543615A (en) * | 1994-01-13 | 1996-08-06 | Ebara Corporation | Beam charge exchanging apparatus |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP2052732A patent/JPH03257181A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06310464A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Nec Corp | 中性粒子ビームエッチング装置 |
| US5543615A (en) * | 1994-01-13 | 1996-08-06 | Ebara Corporation | Beam charge exchanging apparatus |
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