JPS60258839A - イオンビ−ム装置 - Google Patents
イオンビ−ム装置Info
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- JPS60258839A JPS60258839A JP11459484A JP11459484A JPS60258839A JP S60258839 A JPS60258839 A JP S60258839A JP 11459484 A JP11459484 A JP 11459484A JP 11459484 A JP11459484 A JP 11459484A JP S60258839 A JPS60258839 A JP S60258839A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
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- ing And Chemical Polishing (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、イオンビームをターゲットに当て、ターゲッ
トを加工したり、薄膜を作る装置に係り、特に、大規模
な磁性薄膜の製造および加工に好適（１） なイオンビーム装置に関する。
トを加工したり、薄膜を作る装置に係り、特に、大規模
な磁性薄膜の製造および加工に好適（１） なイオンビーム装置に関する。
２００〜５０００ ｅ Ｖ程度のエネルギを持ったイオ
ンビームをターゲットに照射し、ターゲットをスパッタ
することで、ターゲット表面を加工したりターゲットに
対向する基板に薄膜を作る装置には、従来、第１図に示
す構成のものがある。すなわち、プラズマ発生容器１に
ガス導入口２より中性ガスを導入し、フィラメント３と
アノード４でアーク放電をさせ、できたプラズマから、
引き出し電極５．６の電界を利用してイオンビームを引
き出し、ターゲット７をスパッタすることで、ターゲッ
ト７の加工、あるいは、ターゲット７に対向する基板８
に薄膜を作る。これらは、すべて、真空容器９に格納さ
れ、真空ポンプ１１により排気されている。ソレノイド
コイル１０は、プラズマ密度分布を引き出し、電極５，
６のところで一様にするとともに、プラズマを作る効率
を良くシ、かつ、低ガス量で動作させる重要な働きをし
ている。
ンビームをターゲットに照射し、ターゲットをスパッタ
することで、ターゲット表面を加工したりターゲットに
対向する基板に薄膜を作る装置には、従来、第１図に示
す構成のものがある。すなわち、プラズマ発生容器１に
ガス導入口２より中性ガスを導入し、フィラメント３と
アノード４でアーク放電をさせ、できたプラズマから、
引き出し電極５．６の電界を利用してイオンビームを引
き出し、ターゲット７をスパッタすることで、ターゲッ
ト７の加工、あるいは、ターゲット７に対向する基板８
に薄膜を作る。これらは、すべて、真空容器９に格納さ
れ、真空ポンプ１１により排気されている。ソレノイド
コイル１０は、プラズマ密度分布を引き出し、電極５，
６のところで一様にするとともに、プラズマを作る効率
を良くシ、かつ、低ガス量で動作させる重要な働きをし
ている。
しかし、薄膜の製造および加工が大規模化し、（２）
イオンビーム径が大きくなるに従い、プラズマ発生容器
１も大口径となるため、ソレノイドコイル１０が大形の
ものとなり、ターゲット７、あるいは、基板８への、ソ
レノイドコイル１０の作るもれ磁界が大きい欠点がある
。
１も大口径となるため、ソレノイドコイル１０が大形の
ものとなり、ターゲット７、あるいは、基板８への、ソ
レノイドコイル１０の作るもれ磁界が大きい欠点がある
。
もれ磁界が大きいと、磁性膜の磁気異方性等の制御が困
難となり、性能が低下する。
難となり、性能が低下する。
本発明の目的は、ターゲットおよび基板へのもれ磁界の
小さいイオンビーム利用薄膜製造および加工装置を提供
するにある。
小さいイオンビーム利用薄膜製造および加工装置を提供
するにある。
永久磁石のＮ極とＳ極を交互に配置した磁界で、プラズ
マを閉じ込める方式を利用すると、永久磁石近傍は、ソ
レノイドコイルの磁界よりはるかに大きいにもかかわら
ず、永久磁石列から数ｌ離れると急激に磁界が低下し、
容易に地磁気程度となｌ ることを磁界分布の解析結果
から見い出し、磁性膜 １□ 薄膜等の加工および製造装置に好適であることを
見い出した。
マを閉じ込める方式を利用すると、永久磁石近傍は、ソ
レノイドコイルの磁界よりはるかに大きいにもかかわら
ず、永久磁石列から数ｌ離れると急激に磁界が低下し、
容易に地磁気程度となｌ ることを磁界分布の解析結果
から見い出し、磁性膜 １□ 薄膜等の加工および製造装置に好適であることを
見い出した。
（３）
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。
カソード３１はヘアピン状のタングステンフィラメント
で作られ、熱電子を放出する。プラズマ発生室を形成す
るプラズマ発生容器３２は、カソード３１との間でアー
ク放電を行なわせるアノード電極を兼ねている。プラズ
マ発生容器３２の外周には、多数の永久磁石３３を、プ
ラズマ発生容器３２の面上で磁極が交互に変るように設
けている。プラズマ発生容器３２は、例えば、内径１５
０■、外径１５６ｍ、深さ１５０＋＋ｓのステンレス製
で、巾８■、高さ２５ｍ、長さ１５０ｎｅで高さ方向に
磁化した永久磁石３３を１６列、円筒上に設け、フィラ
メント３１を保持している側の面には、巾と高さは同じ
で、長さ１２０ｍと４０ｍｍの永久磁石を各二個設けて
いる。永久磁石３３の残留磁化はいずれも８５００ガウ
スのコバルトサマリウム磁石を使用した。従って、プラ
ズマ発生容器３２は永久磁石３３の磁力線が内部にでき
るように、ス（４） テンレス鋼等の非磁性材でできている。カソード３１−
とプラズマ発生容器３２のあいだに直流電圧を印加し、
低気圧でのアーク放電により、イオンをイオンビームと
して引き出す引き出し電極として、おのおのに多数のア
パチャを設けたプラズマ生成３６、加速電極３７より構
成されている。さらに、ターゲット４１、基板４２とと
もに真空容器４３にとりつけ、真空ポンプ４４で排気さ
１れている。
で作られ、熱電子を放出する。プラズマ発生室を形成す
るプラズマ発生容器３２は、カソード３１との間でアー
ク放電を行なわせるアノード電極を兼ねている。プラズ
マ発生容器３２の外周には、多数の永久磁石３３を、プ
ラズマ発生容器３２の面上で磁極が交互に変るように設
けている。プラズマ発生容器３２は、例えば、内径１５
０■、外径１５６ｍ、深さ１５０＋＋ｓのステンレス製
で、巾８■、高さ２５ｍ、長さ１５０ｎｅで高さ方向に
磁化した永久磁石３３を１６列、円筒上に設け、フィラ
メント３１を保持している側の面には、巾と高さは同じ
で、長さ１２０ｍと４０ｍｍの永久磁石を各二個設けて
いる。永久磁石３３の残留磁化はいずれも８５００ガウ
スのコバルトサマリウム磁石を使用した。従って、プラ
ズマ発生容器３２は永久磁石３３の磁力線が内部にでき
るように、ス（４） テンレス鋼等の非磁性材でできている。カソード３１−
とプラズマ発生容器３２のあいだに直流電圧を印加し、
低気圧でのアーク放電により、イオンをイオンビームと
して引き出す引き出し電極として、おのおのに多数のア
パチャを設けたプラズマ生成３６、加速電極３７より構
成されている。さらに、ターゲット４１、基板４２とと
もに真空容器４３にとりつけ、真空ポンプ４４で排気さ
１れている。
中性ガス３５として、アルゴンガスを導入しく導入口は
３４）、アルゴンイオンのプラズマに対して、永久磁石
３３を除いた時のプラズマを作る効率と、永久磁石３３
を設けた時のプラズマを作る効率を、必要なアーク電力
で比較したところ、永久磁石３３により、アーク電力が
１７４〜１１５以下にできる効果があることがわかった
。従って、アルゴンガスに対しても、非磁性のプラズマ
発生容器３２を通して、永久磁石３３を使用したプラズ
マ生成が効率良くできることが判明した。
３４）、アルゴンイオンのプラズマに対して、永久磁石
３３を除いた時のプラズマを作る効率と、永久磁石３３
を設けた時のプラズマを作る効率を、必要なアーク電力
で比較したところ、永久磁石３３により、アーク電力が
１７４〜１１５以下にできる効果があることがわかった
。従って、アルゴンガスに対しても、非磁性のプラズマ
発生容器３２を通して、永久磁石３３を使用したプラズ
マ生成が効率良くできることが判明した。
第３図は、第２図の永久磁石３３・の作る磁界分（５）
布を示す。ターゲトット４１や基板４２のある磁石３３
の端部から６０ｍ１以上離れたところでは、はぼ１ガウ
ス以下と、他磁気と同程度であることがわかる。
の端部から６０ｍ１以上離れたところでは、はぼ１ガウ
ス以下と、他磁気と同程度であることがわかる。
第４図は、永久磁石端部に軟鉄製の磁気シャフト５０を
つけたもので、更に、永久磁石３３のもれ磁界を小さく
する効果がある。
つけたもので、更に、永久磁石３３のもれ磁界を小さく
する効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、もれ磁界が従来の１７６程度以下と、
他磁気と同程度であり、正確な磁気異方性を磁性薄膜に
与えることが可能となるので、より高性能の磁性薄膜を
作成できる。
他磁気と同程度であり、正確な磁気異方性を磁性薄膜に
与えることが可能となるので、より高性能の磁性薄膜を
作成できる。
第１図は従来のイオンビーム利用薄膜製造および加工装
置の構成図、第２図は本発明のイオンビーム利用薄膜製
造および加工装置の構成図、第３図は本発明の装置の磁
界分布を示す特性図、第４図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １．３２・・・プラズマ発生容器、５．６・・・引き出
し電極、７．４１・・・ターゲット、８．４２・・・基
板、（６） ９．４３・・・真空容器、３３・・・永久磁石。 代理人 弁理士 高橋明夫 １ （７） 第 １ 固 第２ 図 ４斗 第３ 目 θ ３５ ７５ ヒーム必中）し々＼シ／ｌ郵Ｊｋ １２ （餓Ｉハ２第
１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’ 識別記号 庁内整理番号２１８−
置の構成図、第２図は本発明のイオンビーム利用薄膜製
造および加工装置の構成図、第３図は本発明の装置の磁
界分布を示す特性図、第４図は本発明の他の実施例を示
す構成図である。 １．３２・・・プラズマ発生容器、５．６・・・引き出
し電極、７．４１・・・ターゲット、８．４２・・・基
板、（６） ９．４３・・・真空容器、３３・・・永久磁石。 代理人 弁理士 高橋明夫 １ （７） 第 １ 固 第２ 図 ４斗 第３ 目 θ ３５ ７５ ヒーム必中）し々＼シ／ｌ郵Ｊｋ １２ （餓Ｉハ２第
１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’ 識別記号 庁内整理番号２１８−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中性ガスを電離してプラズマを発生するプラズマ発
生容器と、前記プラズマよりイオンをイオンビームとし
て引き出す引き出し電極と、前記イオンビームが入射す
るターゲットと、このターゲットに対向する基板および
真空容器よりなるイオンビーム装置において、 前記プラズマ発生容器を非磁性材とし、その外周に、交
互に磁極が変化する永久磁石を設けたことを特徴とする
イオンビーム装置。 ２、前記ターゲットに対向する前記永久磁石の端部に磁
気シャントを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59114594A JPH0610970B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | イオンビーム装置、及びイオンビームを用いた処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59114594A JPH0610970B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | イオンビーム装置、及びイオンビームを用いた処理方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6321983A Division JP2723062B2 (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | イオンビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258839A true JPS60258839A (ja) | 1985-12-20 |
| JPH0610970B2 JPH0610970B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=14641765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59114594A Expired - Lifetime JPH0610970B2 (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | イオンビーム装置、及びイオンビームを用いた処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610970B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52140480A (en) * | 1976-05-20 | 1977-11-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Sputtering evaporation apparatus by ion beam |
| JPS5663799A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-30 | Hitachi Ltd | Ion source |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP59114594A patent/JPH0610970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52140480A (en) * | 1976-05-20 | 1977-11-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Sputtering evaporation apparatus by ion beam |
| JPS5663799A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-30 | Hitachi Ltd | Ion source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610970B2 (ja) | 1994-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |