JPS6140030A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
- Publication number
- JPS6140030A JPS6140030A JP16185284A JP16185284A JPS6140030A JP S6140030 A JPS6140030 A JP S6140030A JP 16185284 A JP16185284 A JP 16185284A JP 16185284 A JP16185284 A JP 16185284A JP S6140030 A JPS6140030 A JP S6140030A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- magnetic field
- electric field
- plasma
- ion source
- 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.)
- Pending
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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
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/022—Details
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Drying Of Semiconductors (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】
産業上の利用分野
本発明は、特に半導体集積回路等のイオンエツチングに
用いて有効なる冷陰極型イオン源に関゛するものである
。
用いて有効なる冷陰極型イオン源に関゛するものである
。
従来例の構成とその問題点
従来、冷陰極型イオン源は第１図にその具体構□成を示
すように、第１の電極１上に対面する磁極の極性が相異
なる２個の永久磁石２により、第１の電極１に平行する
磁界６（たとえば中心の磁束密度−２００ガウス）を得
たｇ第１の電極１と第２の電極４間に電圧（庭とえば５
ＫＶ）を印加することにより磁界６に対して直交する電
界７を得た。
すように、第１の電極１上に対面する磁極の極性が相異
なる２個の永久磁石２により、第１の電極１に平行する
磁界６（たとえば中心の磁束密度−２００ガウス）を得
たｇ第１の電極１と第２の電極４間に電圧（庭とえば５
ＫＶ）を印加することにより磁界６に対して直交する電
界７を得た。
互いに直交する磁界６と電界７とにより、空間電荷とし
て存在する電子にサイクロイドを描かせながら周回運動
をさせた。ガス導入口８から、被イオン化ガスを導入す
ると、このガス分子は周回運動をしている電子と衝突し
て電離され、放電して第１の電極１と第２６電極４との
間でプラズマが作られた。一方この状態において、第２
の電極４を第１の電極１に対して負のポテンシャルにし
ておけば、プ？ズマ内の正イオンは、ビーム引出口′９
からイオンビーム１０となって放出された。
て存在する電子にサイクロイドを描かせながら周回運動
をさせた。ガス導入口８から、被イオン化ガスを導入す
ると、このガス分子は周回運動をしている電子と衝突し
て電離され、放電して第１の電極１と第２６電極４との
間でプラズマが作られた。一方この状態において、第２
の電極４を第１の電極１に対して負のポテンシャルにし
ておけば、プ？ズマ内の正イオンは、ビーム引出口′９
からイオンビーム１０となって放出された。
しかしながら上記のような構成では、第１の電極１に金
属板（たとえば厚さ１圓）を使用していた。第２図に示
したように、永久磁石のすぐ下の磁場が強いために、プ
ラズマが集中して第１の電極１を局所的にエツチングし
ていた。このため、電界分布が変化して動作が不安定に
なった。また、第１の電極１の寿命も短かった。′！た
、スパッタ物による試料への汚染が多く、満足すべきも
のではなかった。
属板（たとえば厚さ１圓）を使用していた。第２図に示
したように、永久磁石のすぐ下の磁場が強いために、プ
ラズマが集中して第１の電極１を局所的にエツチングし
ていた。このため、電界分布が変化して動作が不安定に
なった。また、第１の電極１の寿命も短かった。′！た
、スパッタ物による試料への汚染が多く、満足すべきも
のではなかった。
発明の目的
本発明の目的は、上記欠点を解決し、動作が安定で、長
寿命で、スパッタ物による試料への汚染の少ないイオン
源を提供することである。
寿命で、スパッタ物による試料への汚染の少ないイオン
源を提供することである。
発明の構成
セラミックスと金属とで構成された板状の第１の電極と
、これに対向配置された第２の電極の間に電圧を印加す
ることによって、電界を得る構造を持ち、第１の電極の
セラミックス部分に複数個の永久磁石を配置することに
よって、電界に対して直交する磁界が得られる構造を備
え、前記互いに直交する電界（約１ＫＶ／＋ｎ＋ｎ）と
磁界（１３００〜４０００ガウス）とによって、導入ガ
ス（数１０−２Ｔｏｒｒ ）からプラズマを生成し、
このプラズマ中からイオンを引出すことにより動作が安
定で、長寿命で、スパッタ物による試料への汚染の少な
いイオン源。
、これに対向配置された第２の電極の間に電圧を印加す
ることによって、電界を得る構造を持ち、第１の電極の
セラミックス部分に複数個の永久磁石を配置することに
よって、電界に対して直交する磁界が得られる構造を備
え、前記互いに直交する電界（約１ＫＶ／＋ｎ＋ｎ）と
磁界（１３００〜４０００ガウス）とによって、導入ガ
ス（数１０−２Ｔｏｒｒ ）からプラズマを生成し、
このプラズマ中からイオンを引出すことにより動作が安
定で、長寿命で、スパッタ物による試料への汚染の少な
いイオン源。
実施例の説明
次に本発明について実施例を用いて、さらに詳しく説明
する。
する。
〔実施例１〕
第３図は本発明の第１の実施例におけるイオン源の基本
構成を示すものである。第３図において１１は第１の電
極、１２は第１の電極１１の間にはさんだセラミックス
板、１３はセラミックス板１２上に置かれた永久磁石、
１４は第１の電極１１に対向配置された第２の電極であ
る。
構成を示すものである。第３図において１１は第１の電
極、１２は第１の電極１１の間にはさんだセラミックス
板、１３はセラミックス板１２上に置かれた永久磁石、
１４は第１の電極１１に対向配置された第２の電極であ
る。
以上のように構成されたイオン源について、以下その動
作を説明する。
作を説明する。
まず、セラミックス板１２上に対面する磁極の極性が相
異なる２個の永久磁石１３により、第１の電極１１に平
行する磁界１６が得られる。第１の電極１１と第２の電
極１４の真中で磁束密度がたとえば１２００ガウスにな
るようにする。第１の電極１１と第２の電極１４間に電
圧（たとえば６ＫＶ）’（Ｈ印加することにより磁界１
６に対して直交する電界１６が得られる。互いに直交す
る磁界１６と電界１６とによシ、空間電荷として存在す
る電子にフィクロイドを描かせながら周回運動をさせる
。ガス導入口１７から、被イオン化ガスを導入すると、
このガス分子は周回運動をしている電子と衝突して電離
され、放電、して第１の電極１１と第２の電極１４との
間でプラズマを作る。一方、この状態において、第２の
電極１４を第１の電極１１に対して負のポテンシャルに
しておけば、プラズマ内の正イオンは、ビーム引出口１
８からイオンビーム１９となって放出される。
異なる２個の永久磁石１３により、第１の電極１１に平
行する磁界１６が得られる。第１の電極１１と第２の電
極１４の真中で磁束密度がたとえば１２００ガウスにな
るようにする。第１の電極１１と第２の電極１４間に電
圧（たとえば６ＫＶ）’（Ｈ印加することにより磁界１
６に対して直交する電界１６が得られる。互いに直交す
る磁界１６と電界１６とによシ、空間電荷として存在す
る電子にフィクロイドを描かせながら周回運動をさせる
。ガス導入口１７から、被イオン化ガスを導入すると、
このガス分子は周回運動をしている電子と衝突して電離
され、放電、して第１の電極１１と第２の電極１４との
間でプラズマを作る。一方、この状態において、第２の
電極１４を第１の電極１１に対して負のポテンシャルに
しておけば、プラズマ内の正イオンは、ビーム引出口１
８からイオンビーム１９となって放出される。
永久磁石１３のすぐ下′の磁場が強いために、プラズマ
が集中する。しかし、永久磁石１３の下にセラミックス
板１２を用いることによシ、その部分のスパッタ率が低
くなる。Ａｒ＋イオ、ン（Ｉ ＫｅＶ）でのスパッタ率
はアルミナで０．０４ ａｔｏｍｓ／ｌｏｎ 。
が集中する。しかし、永久磁石１３の下にセラミックス
板１２を用いることによシ、その部分のスパッタ率が低
くなる。Ａｒ＋イオ、ン（Ｉ ＫｅＶ）でのスパッタ率
はアルミナで０．０４ ａｔｏｍｓ／ｌｏｎ 。
鉄で１．４ ａ ｔ ｏｍｓ ／ ｉ ｏｎ である。
永久磁石１３の下にセラミックス板１２１に用いること
により、寿命を従来の冷陰極型イオン源の５０倍以上に
することができる。１だ、第１の電極１１がセラミック
ス板１２と接する所に電界が集中しないように、第１の
電極１１の端はＲ面叡りをするＯＲ面取り、を所定の曲
率にすることにより、電界分布を均一に、し磁界１６と
直交させることができ、イオン化率、を高くすることが
可能である。
により、寿命を従来の冷陰極型イオン源の５０倍以上に
することができる。１だ、第１の電極１１がセラミック
ス板１２と接する所に電界が集中しないように、第１の
電極１１の端はＲ面叡りをするＯＲ面取り、を所定の曲
率にすることにより、電界分布を均一に、し磁界１６と
直交させることができ、イオン化率、を高くすることが
可能である。
、、以上、のように本実施例によれば、永久磁石１３の
下にセラミックス板１２を用いることにより、動作が安
定で、長寿命で、スパッタ物による試料□ への汚染の少ないイオン源を提供することができる。
下にセラミックス板１２を用いることにより、動作が安
定で、長寿命で、スパッタ物による試料□ への汚染の少ないイオン源を提供することができる。
発明の効果
以上のように本発明では、電極をセラミックスと金属と
で構成することにより、安定に動作する時間を従来の２
倍以上にすることができる。電極缶 の涛声全従来の６ｏ’ｙ上にすることができる。スバ、
ツタ物による試料への汚染を従来の１０分の１以下に押
えることができ、従来に久い優れた冷陰極型イオン源と
して、半導体集積回路等のイオンエツチングに効果を発
揮するものである。
で構成することにより、安定に動作する時間を従来の２
倍以上にすることができる。電極缶 の涛声全従来の６ｏ’ｙ上にすることができる。スバ、
ツタ物による試料への汚染を従来の１０分の１以下に押
えることができ、従来に久い優れた冷陰極型イオン源と
して、半導体集積回路等のイオンエツチングに効果を発
揮するものである。
第１図は従来のイオン源の断面図、第２図は従来のイオ
ン源の電極部分の断面図、第３図は本発明の一実施例に
おける電極部分の断面図、第４図は本発明の一実施例に
おけるイオン源の断面図である。 ３・・・・・・継鉄、６・・・・・・絶縁ガイシ、１１
・・・・・・第１の電極、１２・・・・・・セラミック
板、１３・・・・・・永久磁石、１４・・・・・・第２
の電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
ン源の電極部分の断面図、第３図は本発明の一実施例に
おける電極部分の断面図、第４図は本発明の一実施例に
おけるイオン源の断面図である。 ３・・・・・・継鉄、６・・・・・・絶縁ガイシ、１１
・・・・・・第１の電極、１２・・・・・・セラミック
板、１３・・・・・・永久磁石、１４・・・・・・第２
の電極。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図
Claims (1)
- セラミックスと金属とで構成された板状の第１の電極
と、これに対向配置された第２の電極の間に電圧を印加
することによって、電界を得る構造を持ち、第１の電極
のセラミックス部分に複数個の永久磁石を配置すること
によって、電界に対して直交する磁界が得られる構造を
備え、前記互いに直交する電界（約１ＫＶ／ｍｍ）と磁
界（１３００〜４０００ガウス）とによって、導入ガス
（数１０＾−＾２Ｔｏｒｒ）からプラズマを生成し、こ
のプラズマ中からイオンを引出すイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16185284A JPS6140030A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16185284A JPS6140030A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6140030A true JPS6140030A (ja) | 1986-02-26 |
Family
ID=15743168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16185284A Pending JPS6140030A (ja) | 1984-08-01 | 1984-08-01 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6140030A (ja) |
-
1984
- 1984-08-01 JP JP16185284A patent/JPS6140030A/ja active Pending
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