JPH0652651B2 - 微細加工装置 - Google Patents
微細加工装置Info
- Publication number
- JPH0652651B2 JPH0652651B2 JP60247088A JP24708885A JPH0652651B2 JP H0652651 B2 JPH0652651 B2 JP H0652651B2 JP 60247088 A JP60247088 A JP 60247088A JP 24708885 A JP24708885 A JP 24708885A JP H0652651 B2 JPH0652651 B2 JP H0652651B2
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- JP
- Japan
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- ion beam
- constant
- ion source
- electrode
- processing equipment
- 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.)
- Expired - Fee Related
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は微細加工装置に係り、特に、イオンビームを利
用した高精度の加工に好適な微細加工装置に関する。
用した高精度の加工に好適な微細加工装置に関する。
イオンビームを利用した従来の微細加工装置は、矢板：
アイオニクス，ｐ６（1981年８月号）に示すように、ガ
ス圧の精密な制御で加工精度を維持しているが、真空容
器の圧力は、スパツタされてできた薄膜のポンプ作用や
反応性ガスを使用した時の化学反応等で変動しやすく、
また、プラズマ部分の圧力がイオンビームの出力に直接
影響を与える点、真空計の測定精度の経時変化等、誤差
となる要因を多く含んでおり問題がある。
アイオニクス，ｐ６（1981年８月号）に示すように、ガ
ス圧の精密な制御で加工精度を維持しているが、真空容
器の圧力は、スパツタされてできた薄膜のポンプ作用や
反応性ガスを使用した時の化学反応等で変動しやすく、
また、プラズマ部分の圧力がイオンビームの出力に直接
影響を与える点、真空計の測定精度の経時変化等、誤差
となる要因を多く含んでおり問題がある。
本発明の目的は、イオン源内のガス圧力等が変動して
も、イオンビームの発散角を最小に維持でき、これによ
り加工精度が維持できる微細加工装置を提供するにあ
る。
も、イオンビームの発散角を最小に維持でき、これによ
り加工精度が維持できる微細加工装置を提供するにあ
る。
本発明者はイオンビームの最小の発散角が、イオン源の
ガス圧が変化しても、加速電流を一定に維持することで
保たれることを実験により確認し、イオン源の加速電流
を検出する手段と、この加速電流の検出信号によりイオ
ン源のアーク電力を制御し、加速電流が一定になるよう
にする手段とを備えていることを特徴とする。
ガス圧が変化しても、加速電流を一定に維持することで
保たれることを実験により確認し、イオン源の加速電流
を検出する手段と、この加速電流の検出信号によりイオ
ン源のアーク電力を制御し、加速電流が一定になるよう
にする手段とを備えていることを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第１図と第２図により説明す
る。該図において、フイラメント電源より、タングステ
ンフイラメント１を必要な熱電子が出る温度に加熱し、
アークのカソードとして使用する。プラズマ発生容器２
をアノードとして、アーク電源によりアルゴン等の中性
ガス５を、ガス口４より導入し、１０-1Ｐａ程度のガス
圧で放電させ、多数の永久磁石３により、発生したプラ
ズマを閉じ込めている。ビーム引き出し電極系６はイオ
ンビームをプラズマより引き出す直径１００mmの範囲に
直径４mmの穴が４００個程度の穴のあいた板厚１mmの３
枚の電極でできており、プラズマに近い順に、加速電
極、電子抑制電極、接地電極と呼び電極間隔はそれぞれ
0.5mmと１mmである。加速電極は加速電源より一定の加
速電圧を印加する。加速電極に流れる加速電流を検出す
る手段として、シヤント抵抗７を設ける。電子抑制電極
は電子抑制電源に接続され、上記のイオンビームに逆流
する電子を抑制する。シヤント抵抗７の信号と、基準電
圧を比較し、アーク電力を制御するための制御器８は第
２図に示すように、演算増巾器を利用した比較回路によ
り、基準電圧との誤差信号を制御信号として使用し、フ
イラメント電源の出力電流を制御することで、フイラメ
ントの温度を制御し、アーク電源のアーク電流を制御す
ることにより、加速電流を一定になるように制御する。
微細加工装置として、２〜３時間程度の運転を考える
と、最も困難な制御は、プラズマ発生容器２の部分での
圧力の制御である。従来は、中性ガス５の流量を一定に
コントロールしていたが、イオンビームのスパッタによ
りできる薄膜の真空排気作用等により、真空排気能力が
違うため、中性ガス５の流量を一定に保持しても、プラ
ズマ発生容器２でのガス圧力が変動する。アーク電力を
一定に制御しても、プラズマ密度が変動するので、加速
電極を通過するイオンビームの量である加速電流が変動
する。イオンビームの発散角とは、イオンビームの方向
のばらつきの程度を示す量で、大きいと加工精度が低下
する。第３図は、イオンビームの発散角が最小となる加
速電流を、引き出し電圧（加速電極と電子抑制電極の電
位差）との関係でまとめたもので、一定の引き出し電圧
のもとでは、プラズマ発生容器２のガス圧が２倍程度変
化してもガス圧によらず、加速電流を一定に保つこと
で、発散角最小の条件を保持できることを示している。
すなわち、最も加工精度の良い状態を長時間ガス圧等の
変動に左右されないで維持できる。また、イオンビーム
の量も正確に制御されているので、薄膜の加工に必要な
時間も正確である。
る。該図において、フイラメント電源より、タングステ
ンフイラメント１を必要な熱電子が出る温度に加熱し、
アークのカソードとして使用する。プラズマ発生容器２
をアノードとして、アーク電源によりアルゴン等の中性
ガス５を、ガス口４より導入し、１０-1Ｐａ程度のガス
圧で放電させ、多数の永久磁石３により、発生したプラ
ズマを閉じ込めている。ビーム引き出し電極系６はイオ
ンビームをプラズマより引き出す直径１００mmの範囲に
直径４mmの穴が４００個程度の穴のあいた板厚１mmの３
枚の電極でできており、プラズマに近い順に、加速電
極、電子抑制電極、接地電極と呼び電極間隔はそれぞれ
0.5mmと１mmである。加速電極は加速電源より一定の加
速電圧を印加する。加速電極に流れる加速電流を検出す
る手段として、シヤント抵抗７を設ける。電子抑制電極
は電子抑制電源に接続され、上記のイオンビームに逆流
する電子を抑制する。シヤント抵抗７の信号と、基準電
圧を比較し、アーク電力を制御するための制御器８は第
２図に示すように、演算増巾器を利用した比較回路によ
り、基準電圧との誤差信号を制御信号として使用し、フ
イラメント電源の出力電流を制御することで、フイラメ
ントの温度を制御し、アーク電源のアーク電流を制御す
ることにより、加速電流を一定になるように制御する。
微細加工装置として、２〜３時間程度の運転を考える
と、最も困難な制御は、プラズマ発生容器２の部分での
圧力の制御である。従来は、中性ガス５の流量を一定に
コントロールしていたが、イオンビームのスパッタによ
りできる薄膜の真空排気作用等により、真空排気能力が
違うため、中性ガス５の流量を一定に保持しても、プラ
ズマ発生容器２でのガス圧力が変動する。アーク電力を
一定に制御しても、プラズマ密度が変動するので、加速
電極を通過するイオンビームの量である加速電流が変動
する。イオンビームの発散角とは、イオンビームの方向
のばらつきの程度を示す量で、大きいと加工精度が低下
する。第３図は、イオンビームの発散角が最小となる加
速電流を、引き出し電圧（加速電極と電子抑制電極の電
位差）との関係でまとめたもので、一定の引き出し電圧
のもとでは、プラズマ発生容器２のガス圧が２倍程度変
化してもガス圧によらず、加速電流を一定に保つこと
で、発散角最小の条件を保持できることを示している。
すなわち、最も加工精度の良い状態を長時間ガス圧等の
変動に左右されないで維持できる。また、イオンビーム
の量も正確に制御されているので、薄膜の加工に必要な
時間も正確である。
以上説明した本発明によれば、イオン源内のガス圧力が
変動しても、加速電流を一定に制御することでビームの
発散角を最小に維持するとともに、ビーム量を一定に維
持できるので、加工形状、加工時間が正確になり、イオ
ンビームによる高精度の微細加工を行う効果がある。
変動しても、加速電流を一定に制御することでビームの
発散角を最小に維持するとともに、ビーム量を一定に維
持できるので、加工形状、加工時間が正確になり、イオ
ンビームによる高精度の微細加工を行う効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
本発明の一部結線図、第３図は引き出し電圧とイオンビ
ームの発散角が最小となる時の加速電流との関係を示す
特性図である。 １…タングステンフイラメント、２…プラズマ発生容
器、３…永久磁石、４…ガス口、５…中性ガス、６…ビ
ーム引き出し電極系、７…シヤント抵抗、８…制御器。
本発明の一部結線図、第３図は引き出し電圧とイオンビ
ームの発散角が最小となる時の加速電流との関係を示す
特性図である。 １…タングステンフイラメント、２…プラズマ発生容
器、３…永久磁石、４…ガス口、５…中性ガス、６…ビ
ーム引き出し電極系、７…シヤント抵抗、８…制御器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 勲 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 門岡 英志 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (56)参考文献 特開 昭57−130358（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】シャワービームを発生するイオン源を備え
た微細加工装置において、前記イオン源の加速電流を検
出する手段と、前記イオン源の加速電流の検出信号によ
りイオン源のアーク電力を制御し、前記加速電流が一定
になるようにする手段とを備えていることを特徴とする
微細加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247088A JPH0652651B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 微細加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60247088A JPH0652651B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 微細加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108440A JPS62108440A (ja) | 1987-05-19 |
| JPH0652651B2 true JPH0652651B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=17158245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60247088A Expired - Fee Related JPH0652651B2 (ja) | 1985-11-06 | 1985-11-06 | 微細加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652651B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01302645A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-12-06 | Anelva Corp | 放電装置 |
| JP2656542B2 (ja) * | 1988-05-23 | 1997-09-24 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム加工装置 |
| JPH0668827A (ja) * | 1992-08-20 | 1994-03-11 | Hitachi Ltd | イオンビーム発生装置及びその制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57130358A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Full automatic ion implantation device |
-
1985
- 1985-11-06 JP JP60247088A patent/JPH0652651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62108440A (ja) | 1987-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |