JPH0347573B2 - - Google Patents
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- JPH0347573B2 JPH0347573B2 JP58151232A JP15123283A JPH0347573B2 JP H0347573 B2 JPH0347573 B2 JP H0347573B2 JP 58151232 A JP58151232 A JP 58151232A JP 15123283 A JP15123283 A JP 15123283A JP H0347573 B2 JPH0347573 B2 JP H0347573B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- workpiece
- vacuum
- vacuum container
- ion
- 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.)
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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
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3178—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for applying thin layers on objects
-
- 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
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3007—Electron or ion-optical systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、イオンビームを照射し、イオンのス
パツタリング効果によつて、薄膜の露出部をエツ
チングして、基板上に薄膜回路等を形成するため
のイオンビーム装置に関するものである。
パツタリング効果によつて、薄膜の露出部をエツ
チングして、基板上に薄膜回路等を形成するため
のイオンビーム装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、半導体分野を中心に薄膜を利用したデバ
イスの需要は、年々高まつている。一方、その製
造方法においては、薄膜の付着、除去と種々の工
程があり、用途に応じ、適切な加工法および装置
を利用している。この薄膜除去法の一つとして、
イオンビームエツチング法が検討されている。
イスの需要は、年々高まつている。一方、その製
造方法においては、薄膜の付着、除去と種々の工
程があり、用途に応じ、適切な加工法および装置
を利用している。この薄膜除去法の一つとして、
イオンビームエツチング法が検討されている。
以下、図面を参照しながら、従来のイオンビー
ム装置について説明する。
ム装置について説明する。
従来のイオンビーム装置は、第１図にその具体
構成を示す。第１図において、１は真空状態を維
持することが可能な真空容器、２はイオンビーム
を発生するイオンビーム発生器、３はレジストマ
スクによつて、パターン形成された被加工物、３
ａは材質がガラスの基材、３ｂは真空蒸着法で形
成された膜厚が約1000Åの金属薄膜、３ｃは膜厚
が約1.7μｍのレジストマスク、４は被加工物３を
保持し、かつ被加工物３を冷却することが可能な
試料台、５はイオンビーム発生器２より発生する
イオン粒子がアルゴン（以下Arと略す）イオン
のイオンビームである。
構成を示す。第１図において、１は真空状態を維
持することが可能な真空容器、２はイオンビーム
を発生するイオンビーム発生器、３はレジストマ
スクによつて、パターン形成された被加工物、３
ａは材質がガラスの基材、３ｂは真空蒸着法で形
成された膜厚が約1000Åの金属薄膜、３ｃは膜厚
が約1.7μｍのレジストマスク、４は被加工物３を
保持し、かつ被加工物３を冷却することが可能な
試料台、５はイオンビーム発生器２より発生する
イオン粒子がアルゴン（以下Arと略す）イオン
のイオンビームである。
以上のように構成されたイオンビーム装置につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まず、真空ポンプにより、真空容器１内の真空
度を２×10-5Torr以下に真空排気した後、Arガ
スを6.0ないし7.0SCCMの流量でイオン発生器２
に導入し、真空容器１内の真空度を1.8×
10-4Torr程度に保持する。次に、イオン発生器
２の構成部品に所定の電力および冷却水等を供給
し、被加工物３方向にArイオンのイオンビーム
５を発生させ、被加工物３にArイオンを照射す
る。被加工物３表面に衝突したArイオン粒子は、
被加工物３の原子を除去する。加速されたArイ
オン粒子が、被加工物３に衝突すると、Arイオ
ン粒子の運動量が被加工物３の原子に移り、その
原子は、Arイオン粒子により、はじき出される。
すなわち、イオンビーム５照射によるエツチング
は、スパツタリング効果に起因し、Arイオン粒
子のエネルギーが、被加工物３の構成原子の結合
エネルギー（約25eV）より。大きい場合に進行
する。この場合、レジストマスク３ｃも、エツチ
ングされるべき金属薄膜３ｂと共にイオンビーム
５によつて除去されるが、金属薄膜３ｂに比較
し、レジストマスク３ｃの膜厚が大きいため、金
属薄膜３ｂの露出部が、レジストマスク３ｃより
も早く除去することが可能である。また、イオン
ビーム５照射による被加工物３の加工速度（エツ
チング速度）Ｒ（θ）は、一般に次式で表わされ
る。
度を２×10-5Torr以下に真空排気した後、Arガ
スを6.0ないし7.0SCCMの流量でイオン発生器２
に導入し、真空容器１内の真空度を1.8×
10-4Torr程度に保持する。次に、イオン発生器
２の構成部品に所定の電力および冷却水等を供給
し、被加工物３方向にArイオンのイオンビーム
５を発生させ、被加工物３にArイオンを照射す
る。被加工物３表面に衝突したArイオン粒子は、
被加工物３の原子を除去する。加速されたArイ
オン粒子が、被加工物３に衝突すると、Arイオ
ン粒子の運動量が被加工物３の原子に移り、その
原子は、Arイオン粒子により、はじき出される。
すなわち、イオンビーム５照射によるエツチング
は、スパツタリング効果に起因し、Arイオン粒
子のエネルギーが、被加工物３の構成原子の結合
エネルギー（約25eV）より。大きい場合に進行
する。この場合、レジストマスク３ｃも、エツチ
ングされるべき金属薄膜３ｂと共にイオンビーム
５によつて除去されるが、金属薄膜３ｂに比較
し、レジストマスク３ｃの膜厚が大きいため、金
属薄膜３ｂの露出部が、レジストマスク３ｃより
も早く除去することが可能である。また、イオン
ビーム５照射による被加工物３の加工速度（エツ
チング速度）Ｒ（θ）は、一般に次式で表わされ
る。
Ｒ(θ)＝Ａ×Ｉ×Ｓ(θ)cosθ／ｎ Å／min
ここで、ｎは被加工物３の原子密度（atoms／
cm3）、Ｉはイオンビーム電流密度（ｍＡ／cm2）、θ
は被加工物３へのイオンビーム入射角、Ｓ（θ）
はスパツタリング率、Ａは定数である。すなわ
ち、被加工物３の加工速度は、イオンビーム電流
密度に比例する関係がある。従がつて、被加工物
３に照射されるイオンビーム５のイオンビーム電
流密度が、被加工物３表面上で、強弱の分布をも
てば、被加工物３の加工速度は、分布をもつこと
になる。概して、被加工物３には、加工均一性を
要求するものが多い。例えば、オーバーエツチン
グ時、被加工層の下地に悪影響を与えるもの、ま
た、レジストの後退により、被加工物３の製品品
質を悪化させるもの等、加工均一性に伴う種々の
問題がある。そこで、ビーム径が大きいイオンビ
ーム５を用いて、中央部のイオンビーム電流密度
が比較的均一な部分を利用して、被加工物３を処
理する試みが成されてきた。しかし、被加工物３
以外へのイオンビーム５の照射量が増加するた
め、真空容器１内の構成部品に悪影響を与えた。
例えば、真空容器１内の駆動機構部品等をエツチ
ングし、駆動のメカニズムに誤動作を発生させた
りする欠点を有していた。
cm3）、Ｉはイオンビーム電流密度（ｍＡ／cm2）、θ
は被加工物３へのイオンビーム入射角、Ｓ（θ）
はスパツタリング率、Ａは定数である。すなわ
ち、被加工物３の加工速度は、イオンビーム電流
密度に比例する関係がある。従がつて、被加工物
３に照射されるイオンビーム５のイオンビーム電
流密度が、被加工物３表面上で、強弱の分布をも
てば、被加工物３の加工速度は、分布をもつこと
になる。概して、被加工物３には、加工均一性を
要求するものが多い。例えば、オーバーエツチン
グ時、被加工層の下地に悪影響を与えるもの、ま
た、レジストの後退により、被加工物３の製品品
質を悪化させるもの等、加工均一性に伴う種々の
問題がある。そこで、ビーム径が大きいイオンビ
ーム５を用いて、中央部のイオンビーム電流密度
が比較的均一な部分を利用して、被加工物３を処
理する試みが成されてきた。しかし、被加工物３
以外へのイオンビーム５の照射量が増加するた
め、真空容器１内の構成部品に悪影響を与えた。
例えば、真空容器１内の駆動機構部品等をエツチ
ングし、駆動のメカニズムに誤動作を発生させた
りする欠点を有していた。
発明の目的
本発明は、このような従来の欠点を除去するも
のであり、ビーム径の大きいイオンビームを利用
し、被加工物の加工均一性を向上させる際、また
イオンビームを長時間被加工物に照射する際、ま
た、試料台上に位置する複数の被加工物を１枚毎
に、連続して処理する際、被加工物以外の真空容
器内に位置する構成部品に悪影響を与えないイオ
ンビーム装置を提供するものである。
のであり、ビーム径の大きいイオンビームを利用
し、被加工物の加工均一性を向上させる際、また
イオンビームを長時間被加工物に照射する際、ま
た、試料台上に位置する複数の被加工物を１枚毎
に、連続して処理する際、被加工物以外の真空容
器内に位置する構成部品に悪影響を与えないイオ
ンビーム装置を提供するものである。
発明の構成
本発明は、真空状態の維持が可能な真空容器
と、ビーム径が少なくとも10mm以上のイオンビー
ムを発生するイオンビーム発生器と、イオンビー
ムの照射によつて、表面加工される被加工物と、
少なくとも１つ以上の被加工物を保持する試料台
と、イオンビーム発生器と被加工物の間にあり、
少なくとも１つの被加工物以外の真空容器内構成
部品へのイオンビーム照射を遮断することが可能
なシヤヘイ体を設けることにより、イオンビーム
照射時に、真空容器内に位置する構成部品に悪影
響を与えることなく、被加工物の加工を可能にす
るものである。
と、ビーム径が少なくとも10mm以上のイオンビー
ムを発生するイオンビーム発生器と、イオンビー
ムの照射によつて、表面加工される被加工物と、
少なくとも１つ以上の被加工物を保持する試料台
と、イオンビーム発生器と被加工物の間にあり、
少なくとも１つの被加工物以外の真空容器内構成
部品へのイオンビーム照射を遮断することが可能
なシヤヘイ体を設けることにより、イオンビーム
照射時に、真空容器内に位置する構成部品に悪影
響を与えることなく、被加工物の加工を可能にす
るものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第２図は、本発明の実施例におけるイオンビー
ム装置を示すものである。第２図において、１１
は真空容器、１２はArイオンのイオンビームを
発生するイオンビーム発生器、１３はレジストマ
スクによつて、パターン形成された被加工物、１
３ａは口40mm、厚さ0.8mmの基材、１３ｂは真空
蒸着法で基材１３ａ上に形成された膜厚が約1000
Åの金属薄膜、１３ｃは膜厚が約1.7μｍのレジス
トマスク、１４は被加工物１３を保持し、かつ被
加工物１３を冷却することが可能で、少なくとも
一方向に移動することが可能な試料台、１５はイ
オンビーム発生器１２より発生するビーム径が約
80mmのArイオンのイオンビーム、１６は試料台
１４とイオンビーム発生器１２の間にあり、少な
くとも１つの被加工物１３以外へのイオンビーム
を遮断することが可能な強制冷却されたシヤヘイ
体、１６ａは材質がステンレスであり、強制冷却
されたシヤヘイ用基材、１６ｂはシヤヘイ用基材
１６ａにボルト固定等で接して位置した発泡状の
金属体または、金属メツシユである。
ム装置を示すものである。第２図において、１１
は真空容器、１２はArイオンのイオンビームを
発生するイオンビーム発生器、１３はレジストマ
スクによつて、パターン形成された被加工物、１
３ａは口40mm、厚さ0.8mmの基材、１３ｂは真空
蒸着法で基材１３ａ上に形成された膜厚が約1000
Åの金属薄膜、１３ｃは膜厚が約1.7μｍのレジス
トマスク、１４は被加工物１３を保持し、かつ被
加工物１３を冷却することが可能で、少なくとも
一方向に移動することが可能な試料台、１５はイ
オンビーム発生器１２より発生するビーム径が約
80mmのArイオンのイオンビーム、１６は試料台
１４とイオンビーム発生器１２の間にあり、少な
くとも１つの被加工物１３以外へのイオンビーム
を遮断することが可能な強制冷却されたシヤヘイ
体、１６ａは材質がステンレスであり、強制冷却
されたシヤヘイ用基材、１６ｂはシヤヘイ用基材
１６ａにボルト固定等で接して位置した発泡状の
金属体または、金属メツシユである。
以上のように構成されたイオンビーム装置につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まず、真空ポンプにより、真空容器１１内の真
空度を２×10-5Torr以下に真空排気した後、イ
オンビーム発生器１２にArガスを導入する。こ
の時、真空容器１１内の真空度は1.8×10-4Torr
になる。次に、イオンビーム発生器１２に所定の
電力および冷却水等を供給し、Arイオンのイオ
ンビーム１５を発生させる。イオンビーム１５
は、シヤヘイ体１６の口42mmの窓を通り、被加工
物１３に入射し、被加工物１３をエツチング加工
する。被加工物１３の加工均一性を向上させる目
的で、被加工物１３の処理面積に対し、イオンビ
ーム１５のビーム径が大きいものを利用し、その
ビーム電流密度の均一な部分によつて被加工物１
３を処理する方法をとつているため、イオンビー
ム１５の約65％は、被加工物１３の処理に対し
て、有効に作用しない。しかし、前記65％のイオ
ンビーム１５は、シヤヘイ体１６に入射し、シヤ
ヘイ体１６下の構成部品には、照射されないた
め、構成部品に悪影響を与えることがなかつた。
また、シヤヘイ体１６は、強制冷却されているた
め、長時間のイオンビーム１５照射においても、
変形等が生ぜず、ほぼ一定の位置を保持すること
が可能であり、かつシヤヘイ体１６の温度上昇に
起因するレジストダメージがなかつた。また、被
加工物１３のエツチング処理に伴い、エツチング
生成物が、シヤヘイ体１６の被加工物１３側に飛
来し、付着し、その膜厚を増加し、被加工物１３
の加工面に落下し、エツチング不良をずる危険性
があるが、シヤヘイ体１６の被加工物１３側は、
発泡状の金属体１６ｂで構成されており、前記エ
ツチング生成物薄膜との密着力は、非常に強固な
ものであつた。
空度を２×10-5Torr以下に真空排気した後、イ
オンビーム発生器１２にArガスを導入する。こ
の時、真空容器１１内の真空度は1.8×10-4Torr
になる。次に、イオンビーム発生器１２に所定の
電力および冷却水等を供給し、Arイオンのイオ
ンビーム１５を発生させる。イオンビーム１５
は、シヤヘイ体１６の口42mmの窓を通り、被加工
物１３に入射し、被加工物１３をエツチング加工
する。被加工物１３の加工均一性を向上させる目
的で、被加工物１３の処理面積に対し、イオンビ
ーム１５のビーム径が大きいものを利用し、その
ビーム電流密度の均一な部分によつて被加工物１
３を処理する方法をとつているため、イオンビー
ム１５の約65％は、被加工物１３の処理に対し
て、有効に作用しない。しかし、前記65％のイオ
ンビーム１５は、シヤヘイ体１６に入射し、シヤ
ヘイ体１６下の構成部品には、照射されないた
め、構成部品に悪影響を与えることがなかつた。
また、シヤヘイ体１６は、強制冷却されているた
め、長時間のイオンビーム１５照射においても、
変形等が生ぜず、ほぼ一定の位置を保持すること
が可能であり、かつシヤヘイ体１６の温度上昇に
起因するレジストダメージがなかつた。また、被
加工物１３のエツチング処理に伴い、エツチング
生成物が、シヤヘイ体１６の被加工物１３側に飛
来し、付着し、その膜厚を増加し、被加工物１３
の加工面に落下し、エツチング不良をずる危険性
があるが、シヤヘイ体１６の被加工物１３側は、
発泡状の金属体１６ｂで構成されており、前記エ
ツチング生成物薄膜との密着力は、非常に強固な
ものであつた。
以上のように、試料台１４とイオンビーム発生
器１２との間にあり、少なくとも１つの被加工物
１３以外の真空容器内構成部品へのイオンビーム
１５照射を遮断することが可能なシヤヘイ体１６
を設けることにより、ビーム径の大きいイオンビ
ーム１５を利用し、被加工物１３の加工均一性を
向上させる際、また、イオンビーム１５を長時間
被加工物１３に照射する際、また、試料台１４上
に位置する複数の被加工物１３を１枚毎に連続し
て処理する際、被加工物１３以外の真空容器１１
内に位置する構成部品に悪影響を与えない様にす
ることが可能である。
器１２との間にあり、少なくとも１つの被加工物
１３以外の真空容器内構成部品へのイオンビーム
１５照射を遮断することが可能なシヤヘイ体１６
を設けることにより、ビーム径の大きいイオンビ
ーム１５を利用し、被加工物１３の加工均一性を
向上させる際、また、イオンビーム１５を長時間
被加工物１３に照射する際、また、試料台１４上
に位置する複数の被加工物１３を１枚毎に連続し
て処理する際、被加工物１３以外の真空容器１１
内に位置する構成部品に悪影響を与えない様にす
ることが可能である。
発明の効果
以上のように本発明は、特に試料台とイオンビ
ーム発生器との間にあり、少なくとも１つの被加
工物以外の真空容器内構成部品へのイオンビーム
照射を遮断することが可能なシヤヘイ体を設ける
ことにより、ビーム径の大きいイオンビームを利
用し、被加工物の加工均一性を向上させる際、ま
た、イオンビームを長時間被加工物に照射する
際、また、試料台上に位置する複数の被加工物を
１枚毎に連続して処理する際、被加工物以外の真
空容器内に位置する構成部品に悪影響を与えない
様にすることが可能であり、実用上、きわめて有
利なものである。
ーム発生器との間にあり、少なくとも１つの被加
工物以外の真空容器内構成部品へのイオンビーム
照射を遮断することが可能なシヤヘイ体を設ける
ことにより、ビーム径の大きいイオンビームを利
用し、被加工物の加工均一性を向上させる際、ま
た、イオンビームを長時間被加工物に照射する
際、また、試料台上に位置する複数の被加工物を
１枚毎に連続して処理する際、被加工物以外の真
空容器内に位置する構成部品に悪影響を与えない
様にすることが可能であり、実用上、きわめて有
利なものである。
第１図は従来のイオンビーム装置を示す断面
図、第２図は本発明の一実施例におけるイオンビ
ーム装置を示す断面図である。 １１……真空容器、１２……イオンビーム発生
器、１３……被加工物、１４……試料台、１６…
…シヤヘイ体。
図、第２図は本発明の一実施例におけるイオンビ
ーム装置を示す断面図である。 １１……真空容器、１２……イオンビーム発生
器、１３……被加工物、１４……試料台、１６…
…シヤヘイ体。
Claims (1)
- １ 真空を維持することが可能な真空容器と、イ
オンビームを発生するイオンビーム発生器と、前
記真空容器内にあり、イオンビームの照射によつ
て表面加工される被加工物と、前記被加工物を保
持する試料台と、前記イオンビーム発生器と被加
工物の間にあり、前記イオンビームの中央部を通
過させ、外周部を遮断するシヤヘイ体とからな
り、前記シヤヘイ体は冷却されたシヤヘイ体基材
と、前記基材の前記被加工物側に形成された発泡
状の金属体または金属メツシユより構成されてな
るイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151232A JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58151232A JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042832A JPS6042832A (ja) | 1985-03-07 |
| JPH0347573B2 true JPH0347573B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=15514129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58151232A Granted JPS6042832A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | イオンビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042832A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680332A (en) * | 1986-01-24 | 1987-07-14 | Xerox Corporation | Ink jet compositions and process for preparation thereof |
| JPH1112526A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-19 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 直液式水性ボールペン用染料インキ組成物 |
| EP1816233B1 (de) * | 2001-05-22 | 2008-12-17 | Infineon Technologies AG | Verfahren zur Herstellung einer Schicht mit einem vorgegebenen Schichtdickenprofil |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52130288A (en) * | 1976-04-26 | 1977-11-01 | Hitachi Ltd | Patterning method |
| JPS5539690A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-19 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Plasma etching device |
| JPS5575220A (en) * | 1978-12-01 | 1980-06-06 | Nec Corp | Ion-etching apparatus |
| JPS5946031A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-15 | Fujitsu Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS5946748A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | イオンシヤワ装置 |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP58151232A patent/JPS6042832A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6042832A (ja) | 1985-03-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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