JPWO2004107425A1 - イオンビームによる表面処理方法および表面処理装置 - Google Patents
イオンビームによる表面処理方法および表面処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2004107425A1 JPWO2004107425A1 JP2005506500A JP2005506500A JPWO2004107425A1 JP WO2004107425 A1 JPWO2004107425 A1 JP WO2004107425A1 JP 2005506500 A JP2005506500 A JP 2005506500A JP 2005506500 A JP2005506500 A JP 2005506500A JP WO2004107425 A1 JPWO2004107425 A1 JP WO2004107425A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface treatment
- cluster
- ion beam
- substrate
- treatment apparatus
- 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
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 91
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 85
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 39
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 238000005001 rutherford backscattering spectroscopy Methods 0.000 description 6
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100428764 Drosophila melanogaster vret gene Proteins 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- -1 atom argon ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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 or ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/221—Ion beam deposition
-
- 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
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0812—Ionized cluster beam [ICB] sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
この場合、例えば、常温および常圧で気体の物質の単原子や単分子のイオンで形成されたイオンビームを基材表面に照射することで表面清浄化を行う際には、基材表面に入射するイオンの入射エネルギーが100eV以下では基材に流入するイオン電流が極端に少なくなるため、入射エネルギーを数keVと高くして行わなければならない。そのため、入射エネルギーが高すぎて基材表面に欠陥を発生させたり、入射したイオンが基材表面に注入されて不純物原子となったりして、清浄な基材表面が得られないといった問題がある。また、多原子で構成された分子のイオンで形成されたイオンビームを数keVという高い入射エネルギーで基材表面に照射した場合、イオンが基材表面に衝突することによって分子の崩壊が生じ、分子の性質を失うことでその性質を利用した表面清浄化を効率よく行うことができないといった問題がある。
そこで以上のような問題を解消する方法として、塊状原子集団や塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームを用いた表面処理方法が提案され、例えば、特許文献1には、常温および常圧で気体の物質をイオン発生源の材料として利用したガスクラスターイオンビームによる基材表面への薄膜形成方法が記載されている。
常温および常圧で液体の物質を用いて湿式によって基材表面を清浄化やエッチングする方法はよく知られているところである。例えば、油脂や埃等を除去して表面を清浄化する場合にはアルコール溶液等が用いられる。また、基材表面に存在する酸化物を除去する場合には酸性溶液が用いられる。しかしながら、後者の場合には、基材表面への酸性溶液の残留は基材の腐食等を招くことからこれを除去する必要があり、そのため、基材表面をさらに純水で洗浄するといった操作を行わなければならず煩雑である。また、いずれの場合であっても、清浄化された基材表面の化学的性質は安定性に優れるとは言い難いものである。従って、時間をかけて清浄化しても、大気中の酸素や埃等の吸着によって再び汚染されるといった問題がある。
また、請求項2記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御することを特徴とする。
また、請求項3記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、イオンビームが常温および常圧で液体の物質の塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームであることを特徴とする。
また、請求項4記載の表面処理方法は、請求項3記載の表面処理方法において、質量分離によって構成分子数を選別したクラスターイオンビームを加速電圧の印加によって加速して基材表面に照射することを特徴とする。
また、請求項5記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、常温および常圧で液体の物質がアルコールまたはアセトンであることを特徴とする。
また、本発明の表面処理装置は、請求項6記載の通り、常温および常圧で液体の物質をイオン化して形成したイオンビームを基材表面に照射する手段を備えてなることを特徴とする。
また、請求項7記載の表面処理装置は、請求項6記載の表面処理装置において、基材に流入するイオン電流を正確に測定することができる構成のファラデーカップの内部に基材を装着するようにしたことを特徴とする。
また、請求項8記載の表面処理装置は、請求項6記載の表面処理装置において、イオンビームが常温および常圧で液体の物質の塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームであることを特徴とする。
また、請求項9記載の表面処理装置は、請求項8記載の表面処理装置において、常温および常圧で液体の物質を小孔から真空中に噴射させることで断熱膨張によってクラスターが生成するようにしたことを特徴とする。
また、請求項10記載の表面処理装置は、請求項9記載の表面処理装置において、小孔がノズル形状であることを特徴とする。
また、請求項11記載の表面処理装置は、請求項8記載の表面処理装置において、生成したクラスターのイオン化を電子衝撃によって行うようにしたことを特徴とする。
また、請求項12記載の表面処理装置は、請求項8記載の表面処理装置において、クラスターイオンビームが減速電界法による質量分離によって構成分子数を選別したものであることを特徴とする。
また、請求項13記載の表面処理装置は、請求項6記載の表面処理装置において、基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御するようにしたことを特徴とする。
[図2]同、表面処理装置の液体ソースの拡大図。
[図3]同、表面処理装置の電極構成図。
[図4]同、表面処理装置のファラデーカップの概略図。
[図5]同、エタノールクラスターイオンビームの減速電圧に対するビーム電流特性を示すグラフ。
[図6]同、エタノールクラスターイオンのサイズ分布を示すグラフ。
[図7]同、エタノールクラスターイオンのビーム形状を示すグラフ。
[図8]同、エタノールクラスターイオンを照射したシリコン基板および酸化シリコン膜のエッチング深さの加速電圧依存性を示すグラフ。
[図9]同、エタノールクラスターイオンを照射した酸化シリコン膜表面のAFM像を示す写真。
[図10]同、エタノールクラスターイオンを照射したシリコン基板表面および未照射のシリコン基板表面のAFM像を示す写真。
[図11]同、エタノールクラスターイオンを照射したシリコン基板のRBS法によるチャネリングスペクトラルを示すグラフ(その1)。
[図12]同、エタノールクラスターイオンを照射したシリコン基板のRBS法によるチャネリングスペクトラルを示すグラフ(その2)。
[図13]同、エタノールクラスターイオンを照射したシリコン基板の接触角の照射量依存性を示すグラフ。
2 差動排気チャンバー
3 ターゲットチャンバー
4 液体ソース
5 細管
6 支持台
7 覗き窓
8 ヒーター
9 ノズル
10 スキマー
11 メカニカルブースターポンプ
12 油回転ポンプ
13 油拡散ポンプ
14 油回転ポンプ
15 アパーチャ
16 イオン化部
17 質量分離器
18 ファラデーカップ
19 油拡散ポンプ
20 喉部
21 フィラメント
22 アノード電極
23 引き出し電極
24 加速電極
25 減速電極
26 電極
27 イオン電流検出板
28 バルブ
30 基板
31 基板ホルダー
32 電流メーター
33 第1円筒ケース
34 電流メーター
35 第2円筒ケース
36 ビーム制御板
加速されたクラスターイオンビームは、大地電位に保持された加速電極24を通過して、平行平板の減速電極25に入射する。このとき、加速電極24に対して減速電極25に正の減速電圧(Vret)を印加することによって、クラスターイオンの質量分離、すなわちサイズ分離を行うことができる。質量分離されたクラスターイオンビームは、加速電極24と同電位に接続された電極26を通過して、ファラデーカップに導入され、ファラデーカップの内部に装着された基板の表面に照射される。なお、図3は、基板を内部に装着したファラデーカップの代わりにクラスターイオンビームの電流を測定するためのイオン電流検出板27を配置したものである。また、クラスターイオンビームの減速電圧は、アノード電極22に印加する電圧と減速電極25に印加する電圧の差を表すので、該減速電極25に印加する減速電圧(Vret)と区別するために、減速電圧(Vr)で表す。
図9は、9kVの加速電圧でエッチングを行った際の酸化シリコン膜表面の原子間力顕微鏡(AFM)像を示す写真である。図9から、酸化シリコン膜表面は原子レベルにおいて平坦であり、表面粗さ(Ra)は6.5Åであることがわかる。よって、エタノールクラスターイオンを加速して酸化シリコン膜表面に照射することによって、酸化シリコン膜はエッチングされ、しかも液体特有の流動性やイオンの加速エネルギーを活用してナノレベルで超平坦な表面が形成できることがわかる。
一方、図8から、シリコン基板については、加速電圧の増加と共に、エッチング深さは急激に増大し、加速電圧が9kVでのエッチング深さは3446Åになることがわかる。この結果を用い、またシリコン基板の密度を2.42g/cm3としてエッチング率を計算すると、176atoms/ionの値が得られ、従来の単原子のアルゴンイオンで形成されたイオンビームによるエッチング率に比べて、100倍以上のエッチング率が得られている。また、酸化シリコン膜に比べて、シリコン基板のエッチング率は7倍以上と大きく、エタノールクラスターイオンによる化学エッチングが優先的に生じていることがわかる。このような高速エッチングは、従来の超音波洗浄による湿式方法では実現不可能である。従来の超音波洗浄による湿式方法によってシリコン基板に対してエタノール分子を単位面積当たり1×1019個以上照射するような条件でエッチングしても、シリコン基板をエッチングすることはできない。
図10は、単位面積あたり1×1016個のクラスターイオン照射を行った際のシリコン基板表面の原子間力顕微鏡(AFM)像を示す写真である。比較のために、未照射のシリコン基板表面のAFM像も示している。図10から、シリコン基板表面は原子レベルにおいて平坦であり、表面粗さ(Ra)は未照射のシリコン基板で1.8Å、イオン照射したシリコン基板で4.6Åであることがわかる。よって、エタノールクラスターイオンを加速してシリコン基板表面に照射することによって、シリコン基板表面はエッチングされ、しかも液体特有の流動性やイオンの加速エネルギーを活用してナノレベルで超平坦な表面が形成できることがわかる。
らず、このような用途においては、ターゲットに流入するイオン電流は極めて少なく、イオンはビーム状に形成する必要がない。従って、このような用途の延長線上において、常温および常圧で液体の物質のイオンを利用して基材の表面処理を行うことはできない。
常温および常圧で液体の物質を用いて湿式によって基材表面を清浄化やエッチングする方法はよく知られているところである。例えば、油脂や埃等を除去して表面を清浄化する場合にはアルコール溶液等が用いられる。また、基材表面に存在する酸化物を除去する場合には酸性溶液が用いられる。しかしながら、後者の場合には、基材表面への酸性溶液の残留は基材の腐食等を招くことからこれを除去する必要があり、そのため、基材表面をさらに純水で洗浄するといった操作を行わなければならず煩雑である。また、いずれの場合であっても、清浄化された基材表面の化学的性質は安定性に優れるとは言い難いものである。従って、時間をかけて清浄化しても、大気中の酸素や埃等の吸着によって再び汚染されるといった問題がある。
【特許文献1】特開2003−13208号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】 そこで本発明は、常温および常圧で液体の物質を用いた、これまでにない基材の表面消浄化や表面加工を行うための表面処理方法および表面処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】 上記の点に鑑みてなされた本発明の表面処理方法は、請求項1記載の通り、常温および常圧で液体の物質を真空容器であるソースチャンバーの内部に設けた液体ソース内で加熱して高圧蒸気とし、これを真空中に噴射することで生成する塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームを基材表面に照射することを特徴とする。
また、請求項2記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御することを特徴とする。
また、請求項3記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、
質量分離によって構成分子数を選別したクラスターイオンビームを加速電圧の印加によって加速して基材表面に照射することを特徴とする。
また、請求項4記載の表面処理方法は、請求項1記載の表面処理方法において、常温および常圧で液体の物質がアルコールまたはアセトンであることを特徴とする。
また、本発明の表面処理装置は、請求項5記載の通り、常温および常圧で液体の物質を真空容器であるソースチャンバーの内部に設けた液体ソース内で加熱して高圧蒸気とし、これを真空中に噴射することで生成する塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームを基材表面に照射する手段を備えてなることを特徴とする。
また、請求項6記載の表面処理装置は、請求項5記載の表面処理装置において、基材に流入するイオン電流を正確に測定することができる構成のファラデーカップの内部に基材を装着するようにしたことを特徴とする。
また、請求項7記載の表面処理装置は、請求項5記載の表面処理装置において、常温および常圧で液体の物質を液体ソース内で加熱して得た高圧蒸気を小孔から真空中に噴射させることで断熱膨張によってクラスターが生成するようにしたことを特徴とする。
また、請求項8記載の表面処理装置は、請求項7記載の表面処理装置において、小孔がノズル形状であることを特徴とする。
また、請求項9記載の表面処理装置は、請求項5記載の表面処理装置において、生成したクラスターのイオン化を電子衝撃によって行うようにしたことを特徴とする。
また、請求項10記載の表面処理装置は、請求項5記載の表面処理装置において、クラスターイオンビームが減速電界法による質量分離によって構成分子数を選別したものであることを特徴とする。
また、請求項11記載の表面処理装置は、請求項5記載の表面処理装置において、基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
Claims (13)
- 常温および常圧で液体の物質をイオン化して形成したイオンビームを基材表面に照射することを特徴とする表面処理方法。
- 基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御することを特徴とする請求項1記載の表面処理方法。
- イオンビームが常温および常圧で液体の物質の塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームであることを特徴とする請求項1記載の表面処理方法。
- 質量分離によって構成分子数を選別したクラスターイオンビームを加速電圧の印加によって加速して基材表面に照射することを特徴とする請求項3記載の表面処理方法。
- 常温および常圧で液体の物質がアルコールまたはアセトンであることを特徴とする請求項1記載の表面処理方法。
- 常温および常圧で液体の物質をイオン化して形成したイオンビームを基材表面に照射する手段を備えてなることを特徴とする表面処理装置。
- 基材に流入するイオン電流を正確に測定することができる構成のファラデーカップの内部に基材を装着するようにしたことを特徴とする請求項6記載の表面処理装置。
- イオンビームが常温および常圧で液体の物質の塊状分子集団であるクラスターをイオン化して形成したクラスターイオンビームであることを特徴とする請求項6記載の表面処理装置。
- 常温および常圧で液体の物質を小孔から真空中に噴射させることで断熱膨張によってクラスターが生成するようにしたことを特徴とする請求項8記載の表面処理装置。
- 小孔がノズル形状であることを特徴とする請求項9記載の表面処理装置。
- 生成したクラスターのイオン化を電子衝撃によって行うようにしたことを特徴とする請求項8記載の表面処理装置。
- クラスターイオンビームが減速電界法による質量分離によって構成分子数を選別したものであることを特徴とする請求項8記載の表面処理装置。
- 基材表面に入射するイオンの入射エネルギーを制御するようにしたことを特徴とする請求項6記載の表面処理装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003151607 | 2003-05-28 | ||
JP2003151607 | 2003-05-28 | ||
PCT/JP2004/007360 WO2004107425A1 (ja) | 2003-05-28 | 2004-05-28 | イオンビームによる表面処理方法および表面処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004107425A1 true JPWO2004107425A1 (ja) | 2006-08-17 |
JP4006531B2 JP4006531B2 (ja) | 2007-11-14 |
Family
ID=33487233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005506500A Expired - Lifetime JP4006531B2 (ja) | 2003-05-28 | 2004-05-28 | イオンビームによる表面処理方法および表面処理装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070010095A1 (ja) |
EP (1) | EP1628335A4 (ja) |
JP (1) | JP4006531B2 (ja) |
WO (1) | WO2004107425A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7670964B2 (en) | 2007-03-22 | 2010-03-02 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and methods of forming a gas cluster ion beam using a low-pressure source |
US7696495B2 (en) * | 2007-09-28 | 2010-04-13 | Tel Epion Inc. | Method and device for adjusting a beam property in a gas cluster ion beam system |
JP5513001B2 (ja) * | 2009-04-16 | 2014-06-04 | 日本航空電子工業株式会社 | 固体表面の加工方法及びその装置 |
JP5811540B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2015-11-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 金属膜の加工方法及び加工装置 |
JP5984424B2 (ja) * | 2012-02-27 | 2016-09-06 | 国立大学法人京都大学 | 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び真空処理装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149133A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Hitachi Ltd | 基板の表面処理装置 |
JPH06224156A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-08-12 | Hitachi Ltd | 表面処理方法および装置 |
JPH08209363A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Hitachi Ltd | 電子ビームエッチング装置 |
JPH11330033A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Fraser Scient Inc | エネルギーを有するクラスタ・ビームを使用して汚染表面を洗浄する方法および装置 |
JP2002334862A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法およびその製造方法に用いる半導体基板の洗浄装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4559096A (en) * | 1984-06-25 | 1985-12-17 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of precisely modifying predetermined surface layers of a workpiece by cluster ion impact therewith |
JP2607698B2 (ja) * | 1989-09-29 | 1997-05-07 | 株式会社日立製作所 | 大気圧イオン化質量分析計 |
US5527731A (en) * | 1992-11-13 | 1996-06-18 | Hitachi, Ltd. | Surface treating method and apparatus therefor |
JPH07295409A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Canon Inc | 加熱定着装置及びその製造方法 |
JPH08222544A (ja) * | 1995-02-13 | 1996-08-30 | Sony Corp | 成膜処理方法 |
JP3318186B2 (ja) * | 1995-05-19 | 2002-08-26 | 科学技術振興事業団 | ガスクラスターの形成方法と薄膜形成方法 |
US5796111A (en) * | 1995-10-30 | 1998-08-18 | Phrasor Scientific, Inc. | Apparatus for cleaning contaminated surfaces using energetic cluster beams |
JPH11140675A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-05-25 | Sony Corp | 真空チャンバーのクリーニング方法 |
US6359286B1 (en) * | 1998-07-10 | 2002-03-19 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for neutralizing space charge in an ion beam |
JP2000114241A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Asahi Kasei Microsystems Kk | レジスト除去方法 |
JP2001015473A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
US6768119B2 (en) * | 2000-04-06 | 2004-07-27 | De La Mora Juan F. | Method and apparatus to produce ions and nanodrops from Taylor cones at reduced pressure |
US6498107B1 (en) * | 2000-05-01 | 2002-12-24 | Epion Corporation | Interface control for film deposition by gas-cluster ion-beam processing |
JP4902088B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2012-03-21 | ティーイーエル エピオン インク. | ガスクラスターイオンビーム処理による薄膜を改良するためのシステムおよび方法 |
WO2002006557A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Epion Corporation | Gcib size diagnostics and workpiece processing |
US6548341B2 (en) * | 2000-08-09 | 2003-04-15 | Infineon Technologies, Ag | Process for producing a first electrode and a second electrode, electronic component and electronic memory element |
JP3757820B2 (ja) * | 2001-06-13 | 2006-03-22 | 株式会社日立製作所 | イオン源およびそれを用いた質量分析計 |
KR100445105B1 (ko) * | 2001-10-25 | 2004-08-21 | 주식회사 다산 씨.앤드.아이 | 가스 클러스터 이온빔을 이용한 아이.티.오 박막 표면처리시스템 및 그 방법 |
US20040002202A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-01 | Horsky Thomas Neil | Method of manufacturing CMOS devices by the implantation of N- and P-type cluster ions |
US7960709B2 (en) * | 2002-06-26 | 2011-06-14 | Semequip, Inc. | Ion implantation device and a method of semiconductor manufacturing by the implantation of boron hydride cluster ions |
WO2004068148A2 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Epion Corporation | Method of and apparatus for measurement and control of a gas cluster ion beam |
US7112785B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-09-26 | Jeol Usa, Inc. | Method for atmospheric pressure analyte ionization |
EP1735809A2 (en) * | 2004-03-17 | 2006-12-27 | Epion Corporation | Method and apparatus for improved beam stability in high current gas-cluster ion beam processing system |
-
2004
- 2004-05-28 WO PCT/JP2004/007360 patent/WO2004107425A1/ja active Application Filing
- 2004-05-28 EP EP04745396A patent/EP1628335A4/en not_active Withdrawn
- 2004-05-28 JP JP2005506500A patent/JP4006531B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-05-28 US US10/558,475 patent/US20070010095A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62149133A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-03 | Hitachi Ltd | 基板の表面処理装置 |
JPH06224156A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-08-12 | Hitachi Ltd | 表面処理方法および装置 |
JPH08209363A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-13 | Hitachi Ltd | 電子ビームエッチング装置 |
JPH11330033A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-30 | Fraser Scient Inc | エネルギーを有するクラスタ・ビームを使用して汚染表面を洗浄する方法および装置 |
JP2002334862A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法およびその製造方法に用いる半導体基板の洗浄装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1628335A4 (en) | 2007-04-18 |
US20070010095A1 (en) | 2007-01-11 |
EP1628335A1 (en) | 2006-02-22 |
JP4006531B2 (ja) | 2007-11-14 |
WO2004107425A1 (ja) | 2004-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yamada et al. | Surface modification with gas cluster ion beams | |
EP1918963B1 (en) | Charged particle beam processing using a cluster source | |
TW452820B (en) | System and method for cleaning contaminated surfaces in an ion implanter | |
US9372161B2 (en) | Ion source, ion gun, and analysis instrument | |
EP2041756A2 (en) | A multi-source plasma focused ion beam system | |
JP6162700B2 (ja) | 表面分析向上のために加速中性ビームを使用する方法および装置 | |
JP2010245043A (ja) | 予め位置合わせされたノズル/スキマー | |
JP2016509263A (ja) | 基板処理方法における欠陥削減 | |
KR100445105B1 (ko) | 가스 클러스터 이온빔을 이용한 아이.티.오 박막 표면처리시스템 및 그 방법 | |
US20130203260A1 (en) | Etching method and etching apparatus | |
Takaoka et al. | Surface irradiation and materials processing using polyatomic cluster ion beams | |
WO2015175934A1 (en) | Deposition and patterning using emitted electrons | |
JP4006531B2 (ja) | イオンビームによる表面処理方法および表面処理装置 | |
Xu et al. | Etching of glass, silicon, and silicon dioxide using negative ionic liquid ion sources | |
EP2263248B1 (en) | Gas field ion source with coated tip | |
EP2840163B1 (en) | Deposition device and deposition method | |
JPH05102083A (ja) | ドライエツチング方法及びそのための装置 | |
KR20150057978A (ko) | 3차원 나노 스케일 구조물 제작 장치 및 이를 이용한 3차원 나노 스케일 구조물 제조방법 | |
Fujimoto et al. | Application of metal cluster complex ion beam for low damage sputtering | |
US20240018003A1 (en) | Using anab technology to remove production processing residuals from graphene | |
Lozano | Etching of glass, silicon, and silicon dioxide using negative ionic liquid ion sources | |
JP3598299B2 (ja) | 液体多原子イオンビーム発生装置 | |
Takaoka et al. | Development of liquid polyatomic ion beam system for surface modification | |
KR20230072780A (ko) | 에미터 팁 및 그 제작 방법 | |
JPS61248428A (ja) | 表面処理方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060413 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070330 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4006531 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |