JPH06349430A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
- Publication number
- JPH06349430A JPH06349430A JP13601193A JP13601193A JPH06349430A JP H06349430 A JPH06349430 A JP H06349430A JP 13601193 A JP13601193 A JP 13601193A JP 13601193 A JP13601193 A JP 13601193A JP H06349430 A JPH06349430 A JP H06349430A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- grid
- ion source
- ionized
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスイオンと共に、イオン化されなかったガ
スが漏れるのを防止する。 【構成】 アルゴンなどの不活性ガス８が、ガス導入パ
イプ７により、陽極３と熱陰極４とが対向するプラズマ
発生領域１０へ導入され、放電によりイオン化され、引
出しグリッド１２ｂにより引き出され、加速されて、プ
ロセス領域１３へ供給される。この発明では、ガス供給
口７ａがプラズマ発生領域１０とグリッド１２ａを囲む
筐体側面との間に、プラズマ発生領域に対向して設けら
れると共に、放電によりイオン化されなかったガスの排
気口２ｆがガス供給口７ａと対向する筐体側面の近傍に
設けられる。また排気口２ｆを排気ポンプに接続する排
気管１３に、必要に応じ排気速度調整バルブ１４が設け
られる。なお陽極８から熱陰極４へ向かう方向に磁場８
を付与してイオン化の効率を高めるようにしてもよい。
スが漏れるのを防止する。 【構成】 アルゴンなどの不活性ガス８が、ガス導入パ
イプ７により、陽極３と熱陰極４とが対向するプラズマ
発生領域１０へ導入され、放電によりイオン化され、引
出しグリッド１２ｂにより引き出され、加速されて、プ
ロセス領域１３へ供給される。この発明では、ガス供給
口７ａがプラズマ発生領域１０とグリッド１２ａを囲む
筐体側面との間に、プラズマ発生領域に対向して設けら
れると共に、放電によりイオン化されなかったガスの排
気口２ｆがガス供給口７ａと対向する筐体側面の近傍に
設けられる。また排気口２ｆを排気ポンプに接続する排
気管１３に、必要に応じ排気速度調整バルブ１４が設け
られる。なお陽極８から熱陰極４へ向かう方向に磁場８
を付与してイオン化の効率を高めるようにしてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、イオンビームによる
スパッタリング等に用いるイオン源に関し、特に、イオ
ンビームと共に流出する、有害なイオン化されないガス
の抑圧に係わる。
スパッタリング等に用いるイオン源に関し、特に、イオ
ンビームと共に流出する、有害なイオン化されないガス
の抑圧に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来の典型的なカウフマン型イオン源１
の例を図２に示す。筐体２内の上板２ａ及び底板２ｂ側
にそれぞれ陽極３及び熱陰極４が対向して配され、両者
の間に放電電源５から数１０Ｖの電圧が印加される。熱
陽極４には数Ｖのヒーター電源６から電流が供給され
る。上板２ａ側よりガス導入パイプ７を通じてＡｒなど
の不活性ガス８が、対向する陽極２と熱陰極３との間の
領域（プラズマ発生領域と言う）１０に導入される。陽
極３は１０００〜２０００Ｖの高圧電源ＨＰにより高電
位に保持される。円筒状の筐体２は抵抗器Ｒを通じて高
圧電源ＨＰに接続され、動作中陽極３より僅かに低い電
圧となっている。筐体２の側面の開口部２ｃに格子状の
グリッド１２ａが取付けられ、筐体２とほぼ同電位に保
持される。グリッド１２ａの外側の近傍に格子状の引出
しグリッド１２ｂが配され、加速電源１１により−１０
０〜−５００Ｖに保持される。
の例を図２に示す。筐体２内の上板２ａ及び底板２ｂ側
にそれぞれ陽極３及び熱陰極４が対向して配され、両者
の間に放電電源５から数１０Ｖの電圧が印加される。熱
陽極４には数Ｖのヒーター電源６から電流が供給され
る。上板２ａ側よりガス導入パイプ７を通じてＡｒなど
の不活性ガス８が、対向する陽極２と熱陰極３との間の
領域（プラズマ発生領域と言う）１０に導入される。陽
極３は１０００〜２０００Ｖの高圧電源ＨＰにより高電
位に保持される。円筒状の筐体２は抵抗器Ｒを通じて高
圧電源ＨＰに接続され、動作中陽極３より僅かに低い電
圧となっている。筐体２の側面の開口部２ｃに格子状の
グリッド１２ａが取付けられ、筐体２とほぼ同電位に保
持される。グリッド１２ａの外側の近傍に格子状の引出
しグリッド１２ｂが配され、加速電源１１により−１０
０〜−５００Ｖに保持される。
【０００３】熱陰極４より発生した電子ｅ- は陽極３と
の間に加えられた電界により加速され、ガス導入パイプ
７より導入された例えばＡｒガスと衝突し、ガスの一部
を電離する。この時、磁場９は電離の効率を高める。プ
ラズマ発生領域で発生したガスイオン（この例ではＡｒ
+ ）は引き出しグリッド１２ｂに吸引され加速され様々
なプロセス領域１３中の物質に入射される。しかし、イ
オン源１内で電離されるガスは供給ガスの二十数％に過
ぎず、大半はガスのまま引出しグリッド１２ｂからプロ
セス領域１２へ漏れ出す。
の間に加えられた電界により加速され、ガス導入パイプ
７より導入された例えばＡｒガスと衝突し、ガスの一部
を電離する。この時、磁場９は電離の効率を高める。プ
ラズマ発生領域で発生したガスイオン（この例ではＡｒ
+ ）は引き出しグリッド１２ｂに吸引され加速され様々
なプロセス領域１３中の物質に入射される。しかし、イ
オン源１内で電離されるガスは供給ガスの二十数％に過
ぎず、大半はガスのまま引出しグリッド１２ｂからプロ
セス領域１２へ漏れ出す。
【０００４】マイクロ波により励振してイオン化させる
周知のＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式や、周知のＲＦ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式を用いたイオン源の場合も、
電離効率は上述のカウフマン型イオン源と同様である。
周知のＥＣＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式や、周知のＲＦ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）方式を用いたイオン源の場合も、
電離効率は上述のカウフマン型イオン源と同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン源１はア
ルゴン等の不活性ガスを放電によりイオン化して、運動
エネルギーを与える為の格子状の引出しグリッド１２ｂ
により電界を加え、イオン化されたガスをその電界によ
り吸引し、加速して様々なプロセスに用いている。この
時、放電により電離されるガスは電離効率の高いＥＣ
Ｒ、ＲＦ、あるいはカウフマン型イオン源によっても二
十数％程度の電離率で、大半のガスは電離せずにプロセ
ス雰囲気中に流れ出し、その中で生成される物質中に混
入し、物質の純度を低下させるなどの悪影響を与えてい
た。この発明は、この電離していない不要なガスを除去
し、イオン化されたガスを効率よくプロセス雰囲気中に
引き出す事が出来るように改良したイオン源を提供する
ものである。
ルゴン等の不活性ガスを放電によりイオン化して、運動
エネルギーを与える為の格子状の引出しグリッド１２ｂ
により電界を加え、イオン化されたガスをその電界によ
り吸引し、加速して様々なプロセスに用いている。この
時、放電により電離されるガスは電離効率の高いＥＣ
Ｒ、ＲＦ、あるいはカウフマン型イオン源によっても二
十数％程度の電離率で、大半のガスは電離せずにプロセ
ス雰囲気中に流れ出し、その中で生成される物質中に混
入し、物質の純度を低下させるなどの悪影響を与えてい
た。この発明は、この電離していない不要なガスを除去
し、イオン化されたガスを効率よくプロセス雰囲気中に
引き出す事が出来るように改良したイオン源を提供する
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明ではイオンを生成
させるためのプラズマ発生領域とグリッドを囲む筐体側
面との間にガス供給口をプラズマ発生領域に対向して設
けると共に、放電によりイオン化されなかったガスの排
気口をガス供給口と対向する筐体側面の近傍に設け、そ
の排気口に排気ポンプへ接続するための排気管を取付
け、その排気管に必要に応じ排気速度調整バルブを設け
る。このようにしてガス圧の勾配を筐体内に設け、グリ
ッドより漏れ出す不要なガスの量を減少させる。この
時、イオン化したガスＡｒ+ は引出しグリッドの作る電
界により引き出されるため、ガスイオンＡｒ+ は従来通
りプロセスに用いることができる。
させるためのプラズマ発生領域とグリッドを囲む筐体側
面との間にガス供給口をプラズマ発生領域に対向して設
けると共に、放電によりイオン化されなかったガスの排
気口をガス供給口と対向する筐体側面の近傍に設け、そ
の排気口に排気ポンプへ接続するための排気管を取付
け、その排気管に必要に応じ排気速度調整バルブを設け
る。このようにしてガス圧の勾配を筐体内に設け、グリ
ッドより漏れ出す不要なガスの量を減少させる。この
時、イオン化したガスＡｒ+ は引出しグリッドの作る電
界により引き出されるため、ガスイオンＡｒ+ は従来通
りプロセスに用いることができる。
【０００７】
【実施例】次に本発明の一実施例を図１に示す。図１に
は図２と対応する部分に同じ符号を付して示し、重複説
明を省略する。この発明では、プラズマ発生領域１０と
グリッド１２ａを囲む筐体側面との間にガス供給口７ａ
をプラズマ発生領域１０に対向して設けると共に、プラ
ズマ発生領域１０でイオン化されなかったガスの排気口
２ｆをガス供給口７ａと対向する筐体側面の近傍に設
け、その排気口２ｆに排気ポンプへ接続するための排気
管１３を取付け、その排気管１３に必要に応じ排気速度
調整バルブ１４を設ける。
は図２と対応する部分に同じ符号を付して示し、重複説
明を省略する。この発明では、プラズマ発生領域１０と
グリッド１２ａを囲む筐体側面との間にガス供給口７ａ
をプラズマ発生領域１０に対向して設けると共に、プラ
ズマ発生領域１０でイオン化されなかったガスの排気口
２ｆをガス供給口７ａと対向する筐体側面の近傍に設
け、その排気口２ｆに排気ポンプへ接続するための排気
管１３を取付け、その排気管１３に必要に応じ排気速度
調整バルブ１４を設ける。
【０００８】こうした構成を取ることにより、イオン化
することができなかった不活性ガスの分圧の空間分布に
勾配ができ、その勾配に沿ってガスは流れ排気される。
一方、イオン化したガスは引出しグリッド１２ｂが作る
電界により引き出され加速され、運動エネルギーを持っ
たイオンとしてプロセス領域１３に供給される。こうす
ることで引出しグリッド１２ｂからプロセス領域１３に
漏れ出すガスの量を減少させることができ、成膜等に本
イオン源１を用いる際に不純物として膜中に取り込まれ
るガス原子、分子の量を減らし、膜質の向上を図ること
ができる。
することができなかった不活性ガスの分圧の空間分布に
勾配ができ、その勾配に沿ってガスは流れ排気される。
一方、イオン化したガスは引出しグリッド１２ｂが作る
電界により引き出され加速され、運動エネルギーを持っ
たイオンとしてプロセス領域１３に供給される。こうす
ることで引出しグリッド１２ｂからプロセス領域１３に
漏れ出すガスの量を減少させることができ、成膜等に本
イオン源１を用いる際に不純物として膜中に取り込まれ
るガス原子、分子の量を減らし、膜質の向上を図ること
ができる。
【０００９】なお、磁場９はイオン化の効率を高める
が、省略してもよい。以上従来のカウフマン型イオン源
にこの発明を適用した場合を述べたが、この発明はこの
場合に限らず、ＥＣＲ型イオン源、ＲＦ型イオン源等に
も適用できることは明らかである。
が、省略してもよい。以上従来のカウフマン型イオン源
にこの発明を適用した場合を述べたが、この発明はこの
場合に限らず、ＥＣＲ型イオン源、ＲＦ型イオン源等に
も適用できることは明らかである。
【００１０】
【発明の効果】以上説明してきたように、イオン源１に
イオン化されなかったガスの排気機構を設け、イオン源
１内にイオン化されなかったガス圧分布の勾配を作り、
不要のガスを排気することにより、引出しグリッド１２
ｂからプロセス領域１３に漏れ出すガスの量を減少させ
ることができ、イオンビームを用いた成膜に於いては膜
中に取り込まれる不要なガス分子原子を減らし、膜質を
向上させることができる。また、イオンを用いたミリン
グ（エッチング）等に於いては、ミリング（エッチン
グ）のために導入される反応性ガスの効果を妨げること
なく良好なミリング（エッチング）を実施することがで
きる。
イオン化されなかったガスの排気機構を設け、イオン源
１内にイオン化されなかったガス圧分布の勾配を作り、
不要のガスを排気することにより、引出しグリッド１２
ｂからプロセス領域１３に漏れ出すガスの量を減少させ
ることができ、イオンビームを用いた成膜に於いては膜
中に取り込まれる不要なガス分子原子を減らし、膜質を
向上させることができる。また、イオンを用いたミリン
グ（エッチング）等に於いては、ミリング（エッチン
グ）のために導入される反応性ガスの効果を妨げること
なく良好なミリング（エッチング）を実施することがで
きる。
【図１】この発明の実施例を示す原理的な構成図。
【図２】従来のカウフマン型イオン源を示す原理的な構
成図。
成図。
Claims (2)
- 【請求項１】 高電位に保持された筐体のほぼ中央部に
プラズマ発生領域が設けられ、そのプラズマ発生領域に
不活性ガスがガス導入パイプを通じて供給され、前記筐
体の側面の開口部にグリッドが取付けられ、そのグリッ
ドの外側に近接して、負電位に保持される引出しグリッ
ドが配され、前記不活性ガスをイオン化させて、そのイ
オンを前記引出しグリッドにより引出し加速させて外部
に供給するイオン源において、 前記ガス導入パイプのガス供給口が、前記プラズマ発生
領域と前記グリッドを囲む筐体側面との間に、前記プラ
ズマ発生領域に対向して設けられ、 前記プラズマ発生領域でイオン化されなかった不活性ガ
スの排気口が、前記ガス供給口と対向する前記イオン源
筐体側面の近傍に設けられ、 その排気口に、排気ポンプに接続するための排気管が取
付けられていることを特徴とする、 イオン源。 - 【請求項２】 請求項１記載のイオン源において、前
記排気管に排気速度調整バルブが設けられることを特徴
とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136011A JP2855160B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136011A JP2855160B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | イオン源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349430A true JPH06349430A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2855160B2 JP2855160B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=15165101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136011A Expired - Fee Related JP2855160B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855160B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536257A (ja) * | 2005-03-08 | 2008-09-04 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | 高コンダクタンスイオン源 |
| CN102806621A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造混合构件的方法以及在制造中使用的护板 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163246A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-20 | Sony Corp | イオンビ−ム発生装置 |
| JPH02109240A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-20 | Sony Corp | イオンビーム装置およびその使用方法 |
| JPH02121233A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Nec Corp | イオン源 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP5136011A patent/JP2855160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163246A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-20 | Sony Corp | イオンビ−ム発生装置 |
| JPH02109240A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-20 | Sony Corp | イオンビーム装置およびその使用方法 |
| JPH02121233A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-09 | Nec Corp | イオン源 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536257A (ja) * | 2005-03-08 | 2008-09-04 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | 高コンダクタンスイオン源 |
| CN102806621A (zh) * | 2011-05-30 | 2012-12-05 | 本特勒尔汽车技术有限公司 | 用于制造混合构件的方法以及在制造中使用的护板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2855160B2 (ja) | 1999-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4713585A (en) | Ion source | |
| JP3158158B2 (ja) | 低圧放電の発生及び点弧方法並びに真空加工装置及び該装置の陰極チェンバ | |
| US6734434B1 (en) | Ion source | |
| AU589349B2 (en) | Dynamic electron emitter | |
| US5899666A (en) | Ion drag vacuum pump | |
| CA1252581A (en) | Electron beam-excited ion beam source | |
| JPH06349430A (ja) | イオン源 | |
| US5432342A (en) | Method of and apparatus for generating low-energy neutral particle beam | |
| JP3064214B2 (ja) | 高速原子線源 | |
| JPH0927294A (ja) | イオンポンプ | |
| JP2848590B1 (ja) | 電子ビーム励起プラズマ発生装置 | |
| JPH06325711A (ja) | スパッタ型イオン源 | |
| EP0499239B1 (en) | Ion pump and vacuum pumping unit using the same | |
| JP2620474B2 (ja) | イオンプレーティング装置 | |
| JPH0837098A (ja) | プラズマ発生装置 | |
| AU749256B2 (en) | Ion source | |
| JPH073451A (ja) | イオンビームスパッタ装置 | |
| JPH0817378A (ja) | イオン源装置 | |
| JPH076722A (ja) | イオン源装置 | |
| JPH0740469B2 (ja) | イオン源装置、及びその運転方法 | |
| JPH01140545A (ja) | イオンソース | |
| JPH06310066A (ja) | イオン源装置 | |
| JP2001133570A (ja) | 慣性静電閉じ込め核融合装置 | |
| JPH0535533B2 (ja) | ||
| JPH0987864A (ja) | ドライエッチング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981006 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071127 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091127 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |