JPH053699B2 - - Google Patents

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JPH053699B2
JPH053699B2 JP60142471A JP14247185A JPH053699B2 JP H053699 B2 JPH053699 B2 JP H053699B2 JP 60142471 A JP60142471 A JP 60142471A JP 14247185 A JP14247185 A JP 14247185A JP H053699 B2 JPH053699 B2 JP H053699B2
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JP
Japan
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ion beam
wafer
wafer holder
beam processing
processing apparatus
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JP60142471A
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English (en)
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JPS625548A (ja
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Masamichi Narita
Yoshio Miura
Hideaki Kikuchi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication of JPH053699B2 publication Critical patent/JPH053699B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/50Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for positioning, orientation or alignment
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KHANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00Irradiation devices
    • G21K5/08Holders for targets or for other objects to be irradiated

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はイオンビーム加工装置に係り、特に、
イオンビームミリング装置、イオンビームスパツ
タ装置、あるいはイオン打込装置等の如く、被加
工物を自公転させながらイオンビームを照射する
ものに好適なイオンビーム加工装置に関する。
〔発明の背景〕 一般に、従来のイオンビーム加工装置、例えば
イオンミリング装置に用いるイオンビームは、加
速電圧が数百ボルトから数千ボルトと低いため、
引出されるイオンビームの発散角が大きく、イオ
ン源からの距離が離れる程ウエハ照射面に対する
ビームの均一性が得にくいこと、また、再付着防
止や再付着除去のために斜め方向より照射する必
要があることなどから、ウエハをビーム照射面に
対して傾け、かつ、自公転しながらイオンビーム
を照射することが通常行なわれている。
第8図にこのようなイオンミリング装置の従来
例を示す。
該図の如く、従来の装置は真空容器22の内側
に公転円板21を配置し、この公転円板21に回
転力を伝達するシヤフト21Aを公転円板21と
一体とし、被加工物であるウエハを固定するウエ
ハ保持部18を公転円板21上に複数個配置して
いる。そして、シヤフト21Aを矢印の如く回転
させながら、イオン源23よりイオンビーム23
A,23Bをウエハ保持部18上のウエハに照射
する。尚、このようにしてウエハにイオンビーム
を照射するものに関しては、特開昭54−40078号
公報、及び特開昭53−28530号公報等に開示があ
る。
しかしながら、このように公転円板21全体を
傾け自公転させる方式では、公転円板21の傾斜
角度θだけ各ウエハの照射位置は、イオン源23
からの距離が異なるため、各ウエハの加工の均一
性が悪くなるという欠点があつた。また、一回の
処理枚数を増すために大口径イオン源を使用する
場合には、更にイオン源23からの距離の差が大
きくなるため、加工の均一性が悪くなり、半導体
用薄膜の微細パタン加工にとつて大きなネツクで
あつた。
〔発明の目的〕
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その
目的とするところは、各ウエハへのイオンビーム
の照射を均一にして加工の均一性を保ち、微細パ
ターン加工を高精度に保つことのできるイオンビ
ーム加工装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は真空容器と、該真空容器内でウエハを
保持し、そのウエハの取付反対端が球形となつて
いるウエハ保持部と、該ウエハ保持部の球形部と
結合している回転受台と、該回転受台を回転させ
るための公転円板と、該公転円板を駆動する駆動
装置と、前記ウエハ保持部をイオンビーム方向に
対して任意の方向に傾動させることのできる傾動
機構とを備え、該傾動機構を、前記回転受台の自
転を前記ウエハ保持部に伝達するための連結機構
と、前記ウエハ保持部を支持する傾斜リンクと、
該傾斜リンクと摺動可能に一体となつている多角
形面板と、該多角形面板と一体となり上下に移動
する段付軸と、該段付軸を上下に移動させる移動
手段とから形成することにより、所期の目的を達
成するように成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。
第1図、及び第2図に本発明のイオンビーム加
工装置の詳細構造を示す。
該図の如く、本実施例では真空容器1の内側底
面に、円筒状リングの内側が歯車になつている内
歯歯車10を、ボルト10Aで固定し、この内歯歯
車とかみ合うため、一端の外周に歯車を有し、か
つ、もう一端が球形穴になつている複数個の回転
受台8と、この回転受台8の球形穴に下端の球形
部7Aを挿入し、上端にウエハ19を保持するウ
エハ保持部7を設けている。ウエハ19は、カバ
ー18によりウエハ保持部7に取付け、傾斜リン
ク6でウエハ保持部7を支持している。一方、傾
斜リンク6は多角形面板4に放射状に固定したス
テー5とピン5Aで連結され、多角形面板4は、
段付軸3の端部3Aに軸受3Cを介して取付けら
れ、段付軸3に対して回転のみ可能となつてい
る。この段付軸3は、軸受2Cにより上下スライ
ドが可能であり、真空容器1の外側に固定したア
クチユエータ30、例えばエアシリンダの軸端1
1Aと段付軸3の軸端をリンク13により、ピン
11B,3Dで連結し、ステー14のピン14A
を支点としてリンク13のピン挿入部に楕円穴1
3A,13Bを設けている。
また、回転受台8は、公転円板2と穴2Hで保
持され、公転円板2と回転受台8の間に圧縮バネ
9をはさむことにより、回転受台8を真空容器1
の底面に押圧している。公転円板2は、軸受2C
により段付軸3に対し、また、軸受2Fにより真
空容器1に対して回転が可能であり、公転円板2
に取付けた歯車15とモータ17の軸端に取付け
た歯車16により、モータ17の回転を傾斜リン
ク6に伝達し、多角形面板4を旋回させる。
第3図に示す如く、傾斜リンク6とウエハ保持
部7は、穴6Bで組み合わされ、傾斜リンク6の
突起部6Cと公転円板2の突起部2J部を引張り
バネ20で連結することにより、傾斜時のウエハ
保持部7の浮き上がりを防止している。ウエハ保
持部7と回転受台8は、球形部7Aで接触し、ウ
エハ保持部7の球形部7Aには第4図に示す如
く、巾H寸法の溝7Bを設け、回転受台8に外径
dのピン8Bを固定し、このピン8Bは溝7Bに
はまつている。この時の溝7Bの巾寸法Hはピン
8Bの外径dよりやや大きめにしてピン8Bと溝
7Bはスライドが可能にしてある。
次に、本実施例における動作について説明す
る。
まず、第1図に示す如く、アクチユエータ30
がe方向にストロークすると段付軸3はf方向に
移動し、多角形面板4もg方向に移動して傾斜リ
ンク6により、ウエハ保持部7は外側に傾斜す
る。逆に、アクチユエータ30をa方向に移動す
ると、多角形面板4はc方向に移動し二点鎖線の
状態になり、ウエハ保持部7は内側に傾斜する。
一方、モータ17により歯車16,15を介し
て回転が公転円板2に伝達されると、回転受台8
は公転円板2により段付軸3を中心として、j方
向に公転する。同時に、真空容器1に固定した内
歯歯車10とかみあつているため、回転受台8
は、j方向に回りながら、各々k方向に自転す
る。このような動作をする際の回転受台8とウエ
ハ保持部7との関係を第5図、第6図、及び第7
図を用いて説明する。第5図はウエハ保持部7が
外側に傾斜している状態を示し、この時は球形部
7Aの溝7Bが最も外側にある。この位置から、
公転円板2により回転受台8が自転を始め、ピン
8Bによりウエハ保持部7と回転受台8が、回転
のみ同期するためウエハ保持部7もk方向に自転
を開始する。第6図は第5図から90°自転した状
態を示し、第7図はさらに自転して第5図から
180°自転した状態を示す。
このように、ウエハ保持部7はいずれの方向に
も傾斜したままで、真空容器1内を自、公転でき
る。
従つて、本実施例の構成によれば、個々のウエ
ハを傾斜し、傾斜角を維持したまま自公転させる
ことができるので、ウエハ照射面へのイオンビー
ム強度が均一になり、かつ、再付着防止、ウエハ
間の二次スパツタの影響が防止でき、半導体薄膜
の微細パターン加工を高精度に保てるという効果
がある。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明のイオンビーム加工装置に
よれば、真空容器と、該真空容器でウエハを保持
し、そのウエハの取付反対端が球形となつている
ウエハ保持部と、該ウエハ保持部の球形部と結合
している回転受台と、該回転受台を回転させるた
めの公転円板と、該公転円板を駆動する駆動装置
と、前記ウエハ保持部をイオンビーム方向に対し
て任意の方向に傾動させることのできる傾動機構
とを備え、該傾動機構は、前記回転受台の自転を
前記ウエハ保持部に伝達するための連結機構と、
前記ウエハ保持部を支持する傾斜リンクと、該傾
斜リンクと摺動可能に一体となつている多角形面
板と、該多角形面板と一体となり上下に移動する
段付軸と、該段付軸を上下に移動させる移動手段
とから形成されるものであるから、各ウエハへの
イオンビームの照射を均一にすることができるの
で、加工の均一性を保つことができると共に、微
細パターン加工を高精度に保つことができるの
で、此種イオンビーム加工装置には非常に有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のイオンビーム加工装置の一実
施例を示す断面図、第2図は第1図のものを一部
破断して示す平面図、第3図は第1図におけるウ
エハ保持部の詳細を示す図、第4図はウエハ保持
部の球形部を示す側面図、第5図はウエハ保持部
が傾斜したい状態を示す図、第6図は第5図の状
態から90°自転した状態を示す図、第7図は第5
図の状態から180°自転した状態を示す図、第8図
は従来のイオンビーム加工装置の概略を示す断面
図である。 1……真空容器、2……公転円板、3……段付
軸、4……多角形面板、7B……溝、5……ステ
ー、6……傾斜リンク、7……ウエハ保持部、8
……回転受台、8B……ピン、9……圧縮バネ、
10……内歯歯車、13……リンク、13A,1
3B……楕円穴、15,16……歯車、17……
モータ、19……ウエハ、20……引張りバネ、
30……アクチユエータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 真空容器と、該真空容器内でウエハを保持
    し、そのウエハの取付反対端が球形となつている
    ウエハ保持部と、該ウエハ保持部の球形部と結合
    している回転受台と、該回転受台を回転させるた
    めの公転円板と、該公転円板を駆動する駆動装置
    と、前記ウエハ保持部をイオンビーム方向に対し
    て任意の方向に傾動させることのできる傾動機構
    とを備え、該傾動機構は、前記回転受台の自転を
    前記ウエハ保持部に伝達するための連結機構と、
    前記ウエハ保持部を支持する傾斜リンクと、該傾
    斜リンクと摺動可能に一体となつている多角形面
    板と、該多角形面板と一体となり上下に移動する
    段付軸と、該段付軸を上下に移動させる移動手段
    とから形成されることを特徴とするイオンビーム
    加工装置。 2 前記真空容器の内側底面に円筒状リングの内
    側が歯車になつている内歯歯車がボルトで固定さ
    れ、前記回転受台には前記内歯歯車とかみ合うた
    めの歯車を有すると共に、前記ウエハ保持部の球
    形部分と係合する球形穴が形成されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオンビ
    ーム加工装置。 3 前記傾斜リンクは、前記ウエハ保持部を支持
    している側とは反対側に楕円穴が形成され、この
    楕円穴に、前記多角形面板に放射状に固定された
    ステーがピンで摺動自在に連結されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイオンビ
    ーム加工装置。 4 前記多角形面板は、前記段付軸の端部に軸受
    を介して取付けられ、この段付軸に対して回転の
    み可能になつており、一方、段付軸は、前記真空
    容器の外側に固定されたアクチユエータにより上
    下にスライド可能になつてい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加工装
    置。
JP60142471A 1985-07-01 1985-07-01 イオンビ−ム加工装置 Granted JPS625548A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60142471A JPS625548A (ja) 1985-07-01 1985-07-01 イオンビ−ム加工装置
US06/876,467 US4733087A (en) 1985-07-01 1986-06-20 Ion beam treating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60142471A JPS625548A (ja) 1985-07-01 1985-07-01 イオンビ−ム加工装置

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Publication Number Publication Date
JPS625548A JPS625548A (ja) 1987-01-12
JPH053699B2 true JPH053699B2 (ja) 1993-01-18

Family

ID=15316088

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60142471A Granted JPS625548A (ja) 1985-07-01 1985-07-01 イオンビ−ム加工装置

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