JPS62190644A - Ion processing device - Google Patents
Ion processing deviceInfo
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- JPS62190644A JPS62190644A JP61031257A JP3125786A JPS62190644A JP S62190644 A JPS62190644 A JP S62190644A JP 61031257 A JP61031257 A JP 61031257A JP 3125786 A JP3125786 A JP 3125786A JP S62190644 A JPS62190644 A JP S62190644A
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Classifications
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- 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 or ion-optical arrangement
- H01J37/045—Beam blanking or chopping, i.e. arrangements for momentarily interrupting exposure to the discharge
-
- 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
- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. programme control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/043—Beam blanking
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、例えばイオンビームエツチング装置、イオ
ン注入装置等のイオンビームを用いて基板を処理するイ
オン処理装置に関し、特に、当該装置に備えられていて
イオンビームを断続するシャ・ツター凹りの改良に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ion processing apparatus that processes a substrate using an ion beam, such as an ion beam etching apparatus or an ion implantation apparatus, and particularly relates to an ion processing apparatus that processes a substrate using an ion beam, such as an ion beam etching apparatus or an ion implantation apparatus. This paper relates to improvements to the shutter concavities that interrupt the ion beam.
第3図は、従来のイオン処理装置の一例を示す概略図で
ある。処理室(真空容器)34内にこの例ではホルダー
32が設けられており、当該ホルダー32に処理される
べき基板(ウェハ)30が装着される。また処理室34
には、当該基板30に向けてイオンビーム22を射出す
るイオン源2が取り付けられている。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a conventional ion processing apparatus. In this example, a holder 32 is provided in a processing chamber (vacuum container) 34, and a substrate (wafer) 30 to be processed is mounted on the holder 32. In addition, the processing chamber 34
An ion source 2 that emits an ion beam 22 toward the substrate 30 is attached to the ion source 2 .
イオン源2は、この例ではECR形イオン源であり、プ
ラズマを作るプラズマ室8、プラズマ室8に供給するイ
オン源ガスGを調節するマスフローコントローラ9、プ
ラズマ室8に専波管6を通してマイクロ波電力を供給す
るマイクロ波発振器4、プラズマ閉込めのための磁場コ
イル10、プラズマ室8からイオンビーム22を引き出
す引出し電極系12を備えている。引出し電極系12は
、この例では加速電極I4および減速電極16から成り
、両電極14.16には、加速電源18および減速電源
20から加速電圧VaおよびVdがそれぞれ印加される
。これによって当該イオン源2からイオンビーム22が
引き出され、これが基1反30に照射されて例えばエツ
チング、イオン注入等の処理が行われる。The ion source 2 is an ECR type ion source in this example, and includes a plasma chamber 8 that generates plasma, a mass flow controller 9 that adjusts the ion source gas G supplied to the plasma chamber 8, and a microwave that is passed through a special wave tube 6 into the plasma chamber 8. It is equipped with a microwave oscillator 4 for supplying electric power, a magnetic field coil 10 for plasma confinement, and an extraction electrode system 12 for extracting an ion beam 22 from the plasma chamber 8. In this example, the extraction electrode system 12 consists of an accelerating electrode I4 and a decelerating electrode 16, and accelerating voltages Va and Vd are applied to both electrodes 14.16 from an accelerating power source 18 and a decelerating power source 20, respectively. As a result, the ion beam 22 is extracted from the ion source 2, and the substrate 1 is irradiated with the ion beam 22 to perform processing such as etching and ion implantation.
一方、イオン源2と基板30の間には、イオンビーム2
2を断続する可動式のシャッター24が設けられている
。当該シャンター24は、この例では冷却部26をその
背面に備えており、図示しない手段によって、基板30
を処理する時はイオンビーム22の通過を妨げないよう
な位置に、それ以外の時、例えば処理前のイオンビーム
22のビーム電流■の調整とか基板30の入れ替え等の
際にはイオンビーム22を遮断する位置に、例えば直線
状あるいは円弧状等に駆動される。尚、イオンビーム2
2のビーム電流■は、この例では、シャッター24に接
続されていて、接地抵抗38、アンプ40等を備える計
測ユニット36によって計測される。On the other hand, between the ion source 2 and the substrate 30, the ion beam 2
A movable shutter 24 is provided that cuts off and on. In this example, the shunter 24 is equipped with a cooling section 26 on its back surface, and the substrate 30 is cooled by means not shown.
When processing the ion beam 22, place it in a position that does not obstruct the passage of the ion beam 22, and at other times, such as when adjusting the beam current of the ion beam 22 before processing or replacing the substrate 30. It is driven to the cutoff position, for example, in a straight line or in an arc. In addition, ion beam 2
In this example, the beam current {circle around (2)} is measured by a measurement unit 36 that is connected to the shutter 24 and includes a grounding resistor 38, an amplifier 40, and the like.
上記のような装置においては、シャッター24を閉じて
イオンビーム22を遮断した場合、イオンビーム22は
直接シャッター24に当たってその表面をスパッタする
ため、スパッタされた粒子が基板30、処理室34の内
壁、イオン源2の引出し電極系12等に付着してそれら
を汚染する。In the above-mentioned apparatus, when the shutter 24 is closed to block the ion beam 22, the ion beam 22 directly hits the shutter 24 and sputters its surface, so that the sputtered particles are scattered on the substrate 30, the inner wall of the processing chamber 34, It adheres to the extraction electrode system 12 of the ion source 2 and contaminates them.
特に基板30に対する汚染は、例えばVLS lの製造
等にとっては致命的な影音を与える。In particular, contamination of the substrate 30 has a fatal impact on, for example, the production of VLS1.
これを避けるため従来は、シャッター24の材質として
モリブデン、ニオブ、タンタル等の低スパツタ率(at
oms/1on)のものを選択しているけれども、それ
でもやはりスパッタされた粒子が基板30に混入する等
して悪影響を及ぼしているのが現状である。In order to avoid this, conventionally, the material of the shutter 24 has a low spatter rate (at
oms/1on), however, the current situation is that sputtered particles are still mixed into the substrate 30 and have an adverse effect.
そこでこの発明は、上記のようなシャッターのスパッタ
を抑制することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to suppress the sputtering of the shutter as described above.
この発明のイオン処理装置は、真空容器と、当該真空容
器内に収納される基板に向けてイオンビームを射出する
イオン源と、当該イオンビームを断続する可動式のシャ
ッターとを備える装置において、前記シャッターに対し
て正電位を与える手段を設けたことを特徴とする。The ion processing apparatus of the present invention includes a vacuum container, an ion source that emits an ion beam toward a substrate housed in the vacuum container, and a movable shutter that cuts off the ion beam. It is characterized by providing means for applying a positive potential to the shutter.
シャッターに正電位を与えることによって、当該シャッ
ター面付近でのイオンビームのエネルギーが低下する。By applying a positive potential to the shutter, the energy of the ion beam near the shutter surface is reduced.
その結果、当該シャッターのスパッタ率が低下する。As a result, the sputtering rate of the shutter decreases.
第1図は、この発明の一実施例に係るイオン処理装置を
示す概略図である。第3図と同等部分には同一符号を付
してその説明を省略する。FIG. 1 is a schematic diagram showing an ion processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Components equivalent to those in FIG. 3 are given the same reference numerals and their explanations will be omitted.
この実施例においては、シャッター24に正電位を与え
る手段として、当該シャッター24と前述した計測ユニ
ット36との間に直流型′rA42を挿入している。直
流電源42は、この例では可変電圧電源であり、制御回
路44によって制御され、加速電圧Vaに応じた電圧V
sを出力するようになっている。尚、上記のように直流
電源42を挿入しても、計測ユニット36によるイオン
ビーム22のビーム電流■の計測には同等支障が生じな
いのは言うまでもない。In this embodiment, as means for applying a positive potential to the shutter 24, a DC type 'rA42 is inserted between the shutter 24 and the measurement unit 36 mentioned above. The DC power supply 42 is a variable voltage power supply in this example, and is controlled by a control circuit 44 to generate a voltage V according to the acceleration voltage Va.
It is designed to output s. It goes without saying that even if the DC power supply 42 is inserted as described above, no problem will arise in the measurement of the beam current (2) of the ion beam 22 by the measurement unit 36.
上記装置においては、イオンビーム22は例えば基板3
0の処理に必要なエネルギーになるように、引出し電極
系12によって、より具体的には当該引出し電極系12
に印加する加速電圧Va等によって調整される。従って
シャッター24を閉じている場合、このエネルギーを持
ったイオンビーム22が処理室34内をシャッター24
に向けて飛行する。In the above device, the ion beam 22 is e.g.
More specifically, the extraction electrode system 12
It is adjusted by the accelerating voltage Va etc. applied to. Therefore, when the shutter 24 is closed, the ion beam 22 with this energy passes through the shutter 24 inside the processing chamber 34.
fly towards.
ところ力(、当8亥シャッター24には前述のようにし
て正の例えば高電位が加えられているため、シャッター
24から引出し電極系12の方に向いて電場が生じてい
る。従って、このような電場中をイオンビーム22のよ
うな正の荷電粒子が飛行すると、その粒子の持っている
エネルギーは当該電場の作用によって低下する。However, since a positive, for example, high potential is applied to the shutter 24 as described above, an electric field is generated from the shutter 24 toward the extraction electrode system 12. When a positively charged particle such as the ion beam 22 flies through an electric field, the energy of the particle decreases due to the action of the electric field.
この場合、シャッター24に入射するイオンビーム22
のエネルギーに対するシャック−24のスパッタ率は、
イオンビーム22やシャッター24の種類等によって相
違はあるものの、概ね第2図のような傾向を示し、ある
エネルギー付近においてピークを持っている。In this case, the ion beam 22 incident on the shutter 24
The sputtering rate of Shack-24 with respect to the energy of is
Although there are differences depending on the types of ion beams 22 and shutters 24, they generally show a tendency as shown in FIG. 2, and have a peak near a certain energy.
従って、上記のようにしてシャッター24に入射するイ
オンビーム22のエネルギーを十分に低下させることに
よって、シャッター24のスパッタ率は著しく低下する
。その結果、基板30等に対する7η染が大幅に抑制さ
れる。Therefore, by sufficiently reducing the energy of the ion beam 22 incident on the shutter 24 as described above, the sputtering rate of the shutter 24 is significantly reduced. As a result, 7η staining on the substrate 30 and the like is significantly suppressed.
上記の場合、直流電源42の出力電圧Vsは固定、即ち
直流電源42を固定電圧電源とし、制御回路44を設け
な(でも良いけれども、引出し電極系12から引き出す
イオンビーム22のエネルギーを様々に変えるような場
合は、例えばこの例のように加速電圧Va(あるいはそ
れに応じた電圧等)を制御回路44に入力して、制御回
路44を介して直流電源42の出力電圧Vsを加速電圧
Vaに基づいて自動的に調整して、シャッター24に入
射するイオンビーム22のエネルギーが適当な値、即ち
スパック率の十分/J′Xさい値になるように制御する
ようにすれば都合が良い。In the above case, the output voltage Vs of the DC power supply 42 is fixed, that is, the DC power supply 42 is a fixed voltage power supply, and the control circuit 44 is not provided (although it is possible to vary the energy of the ion beam 22 extracted from the extraction electrode system 12). In such a case, for example, as in this example, the accelerating voltage Va (or a voltage corresponding to it) is input to the control circuit 44, and the output voltage Vs of the DC power supply 42 is controlled via the control circuit 44 based on the accelerating voltage Va. It is convenient if the energy of the ion beam 22 incident on the shutter 24 is controlled to be an appropriate value, that is, a value smaller than the spackle ratio by J'X.
尚、上述したイオン源2の構造、シャッター24の構造
、その駆動方法、更には基板30の保持手段等はあくま
でも一例であり、必ずしも上述のようなものに限定され
るものではない。Note that the structure of the ion source 2, the structure of the shutter 24, the driving method thereof, the means for holding the substrate 30, etc. described above are merely examples, and are not necessarily limited to those described above.
以上のようにこの発明によれば、イオンビームによるシ
ャッターのスパッタが抑制され、それに伴って基板等の
汚染も抑制される。As described above, according to the present invention, sputtering of the shutter due to the ion beam is suppressed, and contamination of the substrate and the like is also suppressed accordingly.
第1図は、ごの発明の一実施例に係るイオン処理装置を
示す概略図である。第2図は、イオンビームのエネルギ
ーに対するスパッタ率の1頃向を示す概略図である。第
3図は、従来のイオン処理装置の一例を示す概略図であ
る。
2・・・イオン源、22・・・イオンビーム、2431
.シャッター、30・・、基板(ウェハ)、34・・・
処理室(真空容器)、42・・、直流電源、44・・・
制御卸回路FIG. 1 is a schematic diagram showing an ion processing apparatus according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the direction of the sputtering rate relative to the energy of the ion beam. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a conventional ion processing apparatus. 2... Ion source, 22... Ion beam, 2431
.. Shutter, 30..., substrate (wafer), 34...
Processing chamber (vacuum container), 42..., DC power supply, 44...
control wholesale circuit
Claims (1)
向けてイオンビームを射出するイオン源と、当該イオン
ビームを断続する可動式のシャッターとを備える装置に
おいて、前記シャッターに対して正電位を与える手段を
設けたことを特徴とするイオン処理装置。(1) In an apparatus comprising a vacuum vessel, an ion source that emits an ion beam toward a substrate housed in the vacuum vessel, and a movable shutter that cuts off and on the ion beam, An ion processing device characterized by being provided with means for applying a potential.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61031257A JPS62190644A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Ion processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61031257A JPS62190644A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Ion processing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62190644A true JPS62190644A (en) | 1987-08-20 |
Family
ID=12326298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61031257A Pending JPS62190644A (en) | 1986-02-15 | 1986-02-15 | Ion processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62190644A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08167591A (en) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Ckd Corp | Flow straightening plate of semiconductor manufacturing device and electrode and flow straightening plate of cvd device, ashing device, and dry etching device |
WO2014062515A1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-24 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source having a shutter assembly |
-
1986
- 1986-02-15 JP JP61031257A patent/JPS62190644A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08167591A (en) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Ckd Corp | Flow straightening plate of semiconductor manufacturing device and electrode and flow straightening plate of cvd device, ashing device, and dry etching device |
WO2014062515A1 (en) * | 2012-10-15 | 2014-04-24 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Ion source having a shutter assembly |
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