JPS61124568A - イオンビ−ムスパツタ装置 - Google Patents
イオンビ−ムスパツタ装置Info
- Publication number
- JPS61124568A JPS61124568A JP24284884A JP24284884A JPS61124568A JP S61124568 A JPS61124568 A JP S61124568A JP 24284884 A JP24284884 A JP 24284884A JP 24284884 A JP24284884 A JP 24284884A JP S61124568 A JPS61124568 A JP S61124568A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- target
- ion
- deflector
- electrostatic lens
- Prior art date
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- Pending
Links
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】
産業上の利用分野
本発明は電子部品等の膜形成を行なうイオンビームスパ
ッタ装置に関する。
ッタ装置に関する。
従来の技術
近年、イオンビームスパッタ装置は低温で、高純度の緻
密な膜の形成に利用されている。
密な膜の形成に利用されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来のイオンビーム
スパッタ装置の一例について説明する。
スパッタ装置の一例について説明する。
第３図は従来のイオンビームスパッタ装置の構成図を示
すものである。第３図において、１は真空槽、２は真空
槽１に取り付けらｎたイオン源、３は真空槽１円に設け
らｎたタープ７）、４はターゲット３の上に置かｎた基
板である。
すものである。第３図において、１は真空槽、２は真空
槽１に取り付けらｎたイオン源、３は真空槽１円に設け
らｎたタープ７）、４はターゲット３の上に置かｎた基
板である。
以上のように構成されたイオンビームスパッタ装置につ
いて、以下その動作について説明する。
いて、以下その動作について説明する。
マス、イオン源２はシャワー状のイオンビーム６を発生
させ、４６度に傾けたターゲット３にイオンビーム５を
照射する。イオンビーム６の照射により、タープｙ）３
からスパッタリングされた物質を基板４に付着させる。
させ、４６度に傾けたターゲット３にイオンビーム５を
照射する。イオンビーム６の照射により、タープｙ）３
からスパッタリングされた物質を基板４に付着させる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、イオンビ−ムの均
一性がスハシタ膜の均一性になるので、直径８０朋の円
内でスパッタ膜厚分布の均一性を±８％以下にすること
は難しい。また、イオンビームの大きさが決まっている
ので、ターゲットから漏ｎたイオンビーンが、チャンバ
ー内を汚染するという問題点を有していた。
一性がスハシタ膜の均一性になるので、直径８０朋の円
内でスパッタ膜厚分布の均一性を±８％以下にすること
は難しい。また、イオンビームの大きさが決まっている
ので、ターゲットから漏ｎたイオンビーンが、チャンバ
ー内を汚染するという問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、スパッタ膜厚分布の均一性
がコントロールでき、チャンバー内を汚染しないイオン
ビームスパ、り装置を提供するも上記問題点を解決する
ために本発明のイオンビームスバｙり装置は、イオンビ
ームが静電レンズと偏向器により、ターゲット上を自由
に走査できるという構成を備えたものである。
がコントロールでき、チャンバー内を汚染しないイオン
ビームスパ、り装置を提供するも上記問題点を解決する
ために本発明のイオンビームスバｙり装置は、イオンビ
ームが静電レンズと偏向器により、ターゲット上を自由
に走査できるという構成を備えたものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、高輝度イオン源から発
生したイオンビームを静電レンズで一度集束させて、偏
向器に導き、ターゲット上で１〜１０ｎｔｍのスポット
径にして面上を左右上下に走査させる。イオンビームの
走査速度や回数を変えることにニジ、膜厚分布をコント
ロールできる。また、ターゲットの大きさに合わせて走
査する領域を変えることができ、ターゲット以外の部分
へのスパッタリングが防げる。
生したイオンビームを静電レンズで一度集束させて、偏
向器に導き、ターゲット上で１〜１０ｎｔｍのスポット
径にして面上を左右上下に走査させる。イオンビームの
走査速度や回数を変えることにニジ、膜厚分布をコント
ロールできる。また、ターゲットの大きさに合わせて走
査する領域を変えることができ、ターゲット以外の部分
へのスパッタリングが防げる。
実施例
以下本発明の一実施例のイオンビームスパッタ装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。
いて、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるイオンビームス
パッタ装置の構成図を示すものである。
パッタ装置の構成図を示すものである。
第１図において、６は真空槽、７は真空槽６に取９付け
らｎたイオン源、８は真空槽θ内に設けられたターゲッ
ト、９はターゲット８の上に置かれた基板、１０はイオ
ン原子とターゲット８の間に置かまた偏向器、１１はイ
オン源７と偏向器１０の間に置かれた静電レンズ、１２
はイオン源７と静電レンズ１１の間に置かれた引出電極
である。
らｎたイオン源、８は真空槽θ内に設けられたターゲッ
ト、９はターゲット８の上に置かれた基板、１０はイオ
ン原子とターゲット８の間に置かまた偏向器、１１はイ
オン源７と偏向器１０の間に置かれた静電レンズ、１２
はイオン源７と静電レンズ１１の間に置かれた引出電極
である。
以上のように構成されたイオンビームスパッタ装置につ
いて、以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明す
る。
いて、以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明す
る。
まず第２図は集束イオンビームの発生原理を示すもので
あって、イオン源７は例えば、ガス電界電離型イオン源
のキャピラリトロンであり、加速電源９（４〜３５ＫＶ
）にエリ接地に対して、例えば３５ ＫＶの電圧がかけ
られている。イオン源７の先端は径１０μｍ程のノズル
になっており、Ｘ方向に、例えばアルゴンガスを流すと
、高電界により、ノズル先端でイオン化される。
あって、イオン源７は例えば、ガス電界電離型イオン源
のキャピラリトロンであり、加速電源９（４〜３５ＫＶ
）にエリ接地に対して、例えば３５ ＫＶの電圧がかけ
られている。イオン源７の先端は径１０μｍ程のノズル
になっており、Ｘ方向に、例えばアルゴンガスを流すと
、高電界により、ノズル先端でイオン化される。
マタ、引出’を源１０ （０，５〜１ ｏＫＶ ）ニヨ
ｐ、引出電極７には接地に対して、例えば３０ ＫＶが
かけら九ており、ノズル先端で発生したイオンは引出電
極１２にＪ：す、イオンビーム１３として放出さｎる。
ｐ、引出電極７には接地に対して、例えば３０ ＫＶが
かけら九ており、ノズル先端で発生したイオンは引出電
極１２にＪ：す、イオンビーム１３として放出さｎる。
イオンが放出される真空槽６は約１Ｏ−５Ｐａ であ
る。
る。
静電レンズ１１はコントロール電極１１ａと接地電極１
１ｂとで構成さ几ており、コントロール電源１６ （０
，５〜１０ＫＶ）により、コントロール電極１１ａには
接地に対して、例えば３１ ＫＶ 、また接地電極１１
ｂは接地さ几ている。
１ｂとで構成さ几ており、コントロール電源１６ （０
，５〜１０ＫＶ）により、コントロール電極１１ａには
接地に対して、例えば３１ ＫＶ 、また接地電極１１
ｂは接地さ几ている。
イオンビーム１３は、静電レンズ１１ ＶＣ，１ｎり集
束し、コントロール電極１１ａと接地電極１ｉｂとの距
離２の約４倍の所に焦点を結ぶ。
束し、コントロール電極１１ａと接地電極１ｉｂとの距
離２の約４倍の所に焦点を結ぶ。
接地電極１１ｂから約１ｏｃ！ｒ１の所に四極の偏向器
１０が置いてあり、各々の電極には０〜１ＫＶの電圧が
かけられている。イオンビーム１３は偏向器１ｏにより
、左右上下に走査できる。偏向器１０から例えば１０備
の所に、イオン源７に対して４６度に傾けたターゲ・ノ
ド８が置いてあり、例えばＳ輔径のイオンビーム１３を
走査してスパッタリングする。ターゲット８の上に基板
９が置いてあり、ターゲｙ）８からスパフタリングさｎ
た物質が基板９の上に膜として形成さ几る。
１０が置いてあり、各々の電極には０〜１ＫＶの電圧が
かけられている。イオンビーム１３は偏向器１ｏにより
、左右上下に走査できる。偏向器１０から例えば１０備
の所に、イオン源７に対して４６度に傾けたターゲ・ノ
ド８が置いてあり、例えばＳ輔径のイオンビーム１３を
走査してスパッタリングする。ターゲット８の上に基板
９が置いてあり、ターゲｙ）８からスパフタリングさｎ
た物質が基板９の上に膜として形成さ几る。
以上のように本実施例によれば、イオンビーム１３が静
電レンズ１１と偏向器１０により、ターゲット８上を自
由に走査でき、膜厚分布の均一性をコントロールできる
。また、ターゲット８の大きさが変わっても、イオンビ
ーム１３の走ｆｔ［を変えることができ、ターゲット８
から漏れたイオンビーム１３が、真空槽６内を汚染する
ことがない。
電レンズ１１と偏向器１０により、ターゲット８上を自
由に走査でき、膜厚分布の均一性をコントロールできる
。また、ターゲット８の大きさが変わっても、イオンビ
ーム１３の走ｆｔ［を変えることができ、ターゲット８
から漏れたイオンビーム１３が、真空槽６内を汚染する
ことがない。
なお、第１の実施例において、イオン源７はキャピラリ
トロンとしたが、イオン源７は液体金属イオン源、ま几
はデュオフ゛ラズマトロンとしてもよい。
トロンとしたが、イオン源７は液体金属イオン源、ま几
はデュオフ゛ラズマトロンとしてもよい。
また、第１の実施例において、静電レンズ１１は二極レ
ンズとしたが、静電レンズ１１は三極レンズとしてもよ
い。
ンズとしたが、静電レンズ１１は三極レンズとしてもよ
い。
また、第１の実施例において、偏向器１０は四種とした
が、偏向器１０はノ・極としてもよい。
が、偏向器１０はノ・極としてもよい。
発明の効果
以上の工うに本発明は、イオンビームが静電レンズと偏
向器によジ、ターゲット上を自由に走査させることにエ
リ、スパッタ膜厚分布の均一性を±５チ以下にすること
ができ、またイオンビームによる汚染をなくすことがで
きる。
向器によジ、ターゲット上を自由に走査させることにエ
リ、スパッタ膜厚分布の均一性を±５チ以下にすること
ができ、またイオンビームによる汚染をなくすことがで
きる。
第１図は本発明の第１の実施例におけるイオンビームス
パッタ装置の構成図、第２図は第１図の部分肉、第９図
は従来のイオンビームスパッタ装置の構成図である。 ７・・・−・・イオン源、８・・−・・ターゲット、９
・・・・基板、１０・・・・・・偏向器、１１・・・・
・・静電レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図
パッタ装置の構成図、第２図は第１図の部分肉、第９図
は従来のイオンビームスパッタ装置の構成図である。 ７・・・−・・イオン源、８・・−・・ターゲット、９
・・・・基板、１０・・・・・・偏向器、１１・・・・
・・静電レンズ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図
Claims (3)
- （１）イオン源と、このイオン源から発生するイオンビ
ームを照射するターゲットと、このターゲットからスパ
ッタリングされる物質を付着させる基板からなるイオン
ビームスパッタ装置において、イオンビームが静電レン
ズと偏向器により、ターゲット上を自由に走査できるこ
とを特徴とするイオンビームスパッタ装置。 - （２）イオン源は高輝度イオン源であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のイオンビームスパッタ装
置。 - （３）イオンビームはターゲット上でのスポット径が３
〜１０ｎｍである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スパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24284884A JPS61124568A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | イオンビ−ムスパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24284884A JPS61124568A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | イオンビ−ムスパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124568A true JPS61124568A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17095186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24284884A Pending JPS61124568A (ja) | 1984-11-16 | 1984-11-16 | イオンビ−ムスパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124568A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6086727A (en) * | 1998-06-05 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve the properties of ion beam deposited films in an ion beam sputtering system |
| US6197164B1 (en) | 1997-10-10 | 2001-03-06 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve the uniformity of ion beam deposited films in an ion beam sputtering system |
| US6783635B2 (en) | 1999-12-09 | 2004-08-31 | International Business Machines Corporation | Spin valve sensor free layer structure with a cobalt based layer that promotes magnetic stability and high magnetoresistance |
| US9943278B2 (en) | 2004-06-01 | 2018-04-17 | Spectrum Dynamics Medical Limited | Radioactive-emission-measurement optimization to specific body structures |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50140798A (ja) * | 1974-04-16 | 1975-11-12 | ||
| JPS5249774A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-21 | Hitachi Ltd | Ion implanting device |
| JPS53102677A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-07 | Hitachi Ltd | Ion beam radiating unit |
| JPS57106114A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-01 | Fujitsu Ltd | Ion beam sputtering apparatus |
| JPS58117872A (ja) * | 1982-12-20 | 1983-07-13 | Toshiba Corp | イオン注入方法 |
-
1984
- 1984-11-16 JP JP24284884A patent/JPS61124568A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS50140798A (ja) * | 1974-04-16 | 1975-11-12 | ||
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| US6086727A (en) * | 1998-06-05 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve the properties of ion beam deposited films in an ion beam sputtering system |
| US6238531B1 (en) | 1998-06-05 | 2001-05-29 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus to improve the properties of ion beam deposited films in an ion beam sputtering system |
| US6783635B2 (en) | 1999-12-09 | 2004-08-31 | International Business Machines Corporation | Spin valve sensor free layer structure with a cobalt based layer that promotes magnetic stability and high magnetoresistance |
| US9943278B2 (en) | 2004-06-01 | 2018-04-17 | Spectrum Dynamics Medical Limited | Radioactive-emission-measurement optimization to specific body structures |
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