JPH10188873A - イオンミリング装置 - Google Patents
イオンミリング装置Info
- Publication number
- JPH10188873A JPH10188873A JP8343057A JP34305796A JPH10188873A JP H10188873 A JPH10188873 A JP H10188873A JP 8343057 A JP8343057 A JP 8343057A JP 34305796 A JP34305796 A JP 34305796A JP H10188873 A JPH10188873 A JP H10188873A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- ion
- cathode
- ion beam
- center
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- Pending
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】イオンガンと試料間の距離を可変する機構を追
加せずに希望の範囲を平らにエッチングでき、エッチン
グレートも落ちないイオンミリング装置を提供する。 【解決手段】イオンガンの構成部品であるカソード（負
極）に複数個の孔を設け、イオンビームを射出する孔を
選択できる機能を設けた。
加せずに希望の範囲を平らにエッチングでき、エッチン
グレートも落ちないイオンミリング装置を提供する。 【解決手段】イオンガンの構成部品であるカソード（負
極）に複数個の孔を設け、イオンビームを射出する孔を
選択できる機能を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイオンミリング装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンビームの強度分布はその中心が最
も強い正規分布をなしている。そこで図２に示すように
正規分布をなすイオンビームの中心を試料の回転中心よ
り偏心させると試料の周辺部に中心より強いイオンビー
ムを照射されることになる。しかし、試料の周辺部は中
心部からはなれるほど単位時間あたりのイオン密度が小
さいので、正規分布をなすイオンビームとの関係でバラ
ンスし中心部と周辺部の単位面積あたりのイオンビーム
密度をバランスさせることができ、平らにエッチングす
ることが可能になる。
も強い正規分布をなしている。そこで図２に示すように
正規分布をなすイオンビームの中心を試料の回転中心よ
り偏心させると試料の周辺部に中心より強いイオンビー
ムを照射されることになる。しかし、試料の周辺部は中
心部からはなれるほど単位時間あたりのイオン密度が小
さいので、正規分布をなすイオンビームとの関係でバラ
ンスし中心部と周辺部の単位面積あたりのイオンビーム
密度をバランスさせることができ、平らにエッチングす
ることが可能になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、平
らにエッチングできる面積は試料表面に照射されるイオ
ンビームの強度分布の広さで決まってしまい、偏心量
（イオンビームの中心と試料の回転中心の距離）を大き
くしてもより広い面積を平らにエッチングすることはで
きない。
らにエッチングできる面積は試料表面に照射されるイオ
ンビームの強度分布の広さで決まってしまい、偏心量
（イオンビームの中心と試料の回転中心の距離）を大き
くしてもより広い面積を平らにエッチングすることはで
きない。
【０００４】試料表面に照射されるイオンビームの強度
分布を広くするためにイオンガンと試料間の距離を離
し、さらに試料の中心部と周辺部のエッチングレートが
均一になるように偏心量を大きくする方法が考えられ
る。しかしイオンガンと試料間の距離をはなすと試料に
照射されるイオンの衝突力が弱くなるので、エッチング
効果が低下、更にイオンガンと試料間の距離を可変でき
る機構を追加する必要があるため、構造が複雑となりコ
ストがかかるという問題があった。
分布を広くするためにイオンガンと試料間の距離を離
し、さらに試料の中心部と周辺部のエッチングレートが
均一になるように偏心量を大きくする方法が考えられ
る。しかしイオンガンと試料間の距離をはなすと試料に
照射されるイオンの衝突力が弱くなるので、エッチング
効果が低下、更にイオンガンと試料間の距離を可変でき
る機構を追加する必要があるため、構造が複雑となりコ
ストがかかるという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、イオンガンと試料間の距
離を変える機構を追加せずに従来よりも広範囲を平らに
エッチングすることを可能とし、またイオンガンと試料
間の距離が一定であるためエッチングレートも低下しな
いイオンミリング装置を提供することにある。
離を変える機構を追加せずに従来よりも広範囲を平らに
エッチングすることを可能とし、またイオンガンと試料
間の距離が一定であるためエッチングレートも低下しな
いイオンミリング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、イオンガン
の構成部品であるカソードの孔の大きさを変えることに
より達成される。
の構成部品であるカソードの孔の大きさを変えることに
より達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
より説明する。
より説明する。
【０００８】図１は本発明の実施例のイオンミリング装
置で、真空チャンバ１は真空排気系によって５×１０~4
ｐａ程度の真空に排気される。この真空チャンバ１には
イオンガン，試料２が配置されており、イオンガンはケ
ース３内に、アノード(陽極)６，アノードと対向して配
置され真空チャンバ外から操作して孔の大きさを変更交
換可能なカソード（陰極）５，希ガス導入系７および高
電圧電源から構成され、カソード５に設けられた孔から
イオンビームを射出させる。
置で、真空チャンバ１は真空排気系によって５×１０~4
ｐａ程度の真空に排気される。この真空チャンバ１には
イオンガン，試料２が配置されており、イオンガンはケ
ース３内に、アノード(陽極)６，アノードと対向して配
置され真空チャンバ外から操作して孔の大きさを変更交
換可能なカソード（陰極）５，希ガス導入系７および高
電圧電源から構成され、カソード５に設けられた孔から
イオンビームを射出させる。
【０００９】試料２は、試料２を支持する試料台８，試
料２および試料台８を回転させるモータ９，試料２，試
料台８，モータ９を支持する支持台１０が設けられ、支
持台１０は支持台１０に設けたねじ溝に系合する回転軸
１１，回転軸１１に取付けられたモータ１２により、支
持台１０を上下に移動させイオンビームの中心と試料２
の回転中心の間隔（偏心量）を調整する。真空チャンバ
１には試料２のミリング状態を観察する観察窓１３を設
ける。
料２および試料台８を回転させるモータ９，試料２，試
料台８，モータ９を支持する支持台１０が設けられ、支
持台１０は支持台１０に設けたねじ溝に系合する回転軸
１１，回転軸１１に取付けられたモータ１２により、支
持台１０を上下に移動させイオンビームの中心と試料２
の回転中心の間隔（偏心量）を調整する。真空チャンバ
１には試料２のミリング状態を観察する観察窓１３を設
ける。
【００１０】ここで図１により実施例の動作を説明す
る。
る。
【００１１】まず真空排気系によって減圧された真空チ
ャンバ１に設置されたイオンガンの陽極であるアノード
６と碍子４によりアノード６と絶縁されたカソード５
(陰極)の両極間に放電に適した高電圧を印加し、放電に
適した圧力になるように希ガスを導入すると両極間でグ
ロー放電をおこす。このグロー放電により生成された希
ガスイオンの一部は陰極であるカソード５に設けられた
射出孔からイオンビームとして射出される。このイオン
ビームの強度分布はその中心が最も強い正規分布をなし
ている。そこでイオンビームの中心をモータ１２を回転
させて試料２の回転中心よりずらすと周辺部が中心より
強いイオンビームを照射されることになる。しかし、周
辺部においては中心部からはなれるほど単位時間あたり
のイオン密度が少ないので、正規分布をなすイオンビー
ムとの関係でバランスし中心部と周辺部の単位面積あた
りのイオンビーム密度をバランスさせることができ、あ
る範囲を平らにエッチングすることが可能になる。
ャンバ１に設置されたイオンガンの陽極であるアノード
６と碍子４によりアノード６と絶縁されたカソード５
(陰極)の両極間に放電に適した高電圧を印加し、放電に
適した圧力になるように希ガスを導入すると両極間でグ
ロー放電をおこす。このグロー放電により生成された希
ガスイオンの一部は陰極であるカソード５に設けられた
射出孔からイオンビームとして射出される。このイオン
ビームの強度分布はその中心が最も強い正規分布をなし
ている。そこでイオンビームの中心をモータ１２を回転
させて試料２の回転中心よりずらすと周辺部が中心より
強いイオンビームを照射されることになる。しかし、周
辺部においては中心部からはなれるほど単位時間あたり
のイオン密度が少ないので、正規分布をなすイオンビー
ムとの関係でバランスし中心部と周辺部の単位面積あた
りのイオンビーム密度をバランスさせることができ、あ
る範囲を平らにエッチングすることが可能になる。
【００１２】この装置で平らにエッチングしたい範囲を
現状よりも大きくしたい場合には、カソード５をアノー
ドに対して水平に移動し、その範囲に応じた大きさの孔
に変更すれば試料に照射されるイオンビーム密度を低下
させずに現状よりも広範囲にイオンビームを照射でき、
さらにモータ１２を回転させ中心部と周辺部のエッチン
グレートがバランスする偏心量にすれば、希望の範囲を
平らにエッチングすることができるイオンミリング装置
を得ることが可能になる。本実施例では真空チャンバを
大気にさらすことなく、かつイオンガンに触れることな
く、所望のエッチング条件を設定できる利点がある。
現状よりも大きくしたい場合には、カソード５をアノー
ドに対して水平に移動し、その範囲に応じた大きさの孔
に変更すれば試料に照射されるイオンビーム密度を低下
させずに現状よりも広範囲にイオンビームを照射でき、
さらにモータ１２を回転させ中心部と周辺部のエッチン
グレートがバランスする偏心量にすれば、希望の範囲を
平らにエッチングすることができるイオンミリング装置
を得ることが可能になる。本実施例では真空チャンバを
大気にさらすことなく、かつイオンガンに触れることな
く、所望のエッチング条件を設定できる利点がある。
【００１３】図２は本発明の他の一実施例である。この
実施例では複数個の異なる孔径をもつカソード５と、カ
ソード５をケース３に固定する押さえねじ１４により構
成されており、カソード５は押さえねじ１４を中心に回
転して希望の孔径を選択できる。この実施例ではイオン
ビームの軸中心を精度よく位置決めでき、さらに簡単な
構造であるため安価にできる利点がある。
実施例では複数個の異なる孔径をもつカソード５と、カ
ソード５をケース３に固定する押さえねじ１４により構
成されており、カソード５は押さえねじ１４を中心に回
転して希望の孔径を選択できる。この実施例ではイオン
ビームの軸中心を精度よく位置決めでき、さらに簡単な
構造であるため安価にできる利点がある。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば真空チャンバ外からの操
作またはカソード部のみのセッティングにより、イオン
ビームを射出する孔の大きさを選択し、試料の中心部と
周辺部のエッチングレートが均一になるように偏心量を
変える作業だけで希望する範囲を平らにエッチングで
き、エッチングレートも落ちないイオンミリング装置と
することができる。
作またはカソード部のみのセッティングにより、イオン
ビームを射出する孔の大きさを選択し、試料の中心部と
周辺部のエッチングレートが均一になるように偏心量を
変える作業だけで希望する範囲を平らにエッチングで
き、エッチングレートも落ちないイオンミリング装置と
することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す説明図。
【図２】本発明の第二実施例を示す説明図。
【図３】従来の平らに加工するイオンミリング装置の説
明図。
明図。
１…真空チャンバ、２…試料、３…ケース、４…碍子、
５…カソード、６…アノード、７…希ガス導入系、８…
試料台、９，１２…モータ、１０…支持台、１１…回転
軸、１３…観察窓、１４…押さえねじ。
５…カソード、６…アノード、７…希ガス導入系、８…
試料台、９，１２…モータ、１０…支持台、１１…回転
軸、１３…観察窓、１４…押さえねじ。
Claims (3)
- 【請求項１】回転する試料にイオンビームを照射するイ
オンガンと、前記イオンビームの照射面内にその回転中
心があるように前記試料を位置決めし回転する試料回転
装置とからなり、前記イオンビームの中心が前記試料の
表面に照射される位置から前記試料表面における回転中
心を所定距離ずらすことにより前記試料表面を平らにス
パッタエッチングするイオンミリング装置において、前
記イオンガンの構成部品であるカソードの孔の大きさに
より前記試料のエッチング面積を調整することを特徴と
するイオンミリング装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記イオンガンの構成
部品である前記カソードに複数個の孔を設け、希望の試
料エッチング面積によって前記カソードの孔の大きさを
選択するイオンミリング装置。 - 【請求項３】請求項１において、前記イオンガンの構成
部品である前記カソードに複数個の孔を設け、前記カソ
ードを真空チャンバ外から操作できる機能を設けたイオ
ンミリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343057A JPH10188873A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | イオンミリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8343057A JPH10188873A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | イオンミリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10188873A true JPH10188873A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18358611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8343057A Pending JPH10188873A (ja) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | イオンミリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10188873A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101048057B1 (ko) | 2009-11-24 | 2011-07-11 | 한국전기연구원 | 플라즈마 잠입 이온을 이용한 가공 장치 및 방법 |
| CN103180929A (zh) * | 2010-11-05 | 2013-06-26 | 株式会社日立高新技术 | 离子铣削装置 |
-
1996
- 1996-12-24 JP JP8343057A patent/JPH10188873A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101048057B1 (ko) | 2009-11-24 | 2011-07-11 | 한국전기연구원 | 플라즈마 잠입 이온을 이용한 가공 장치 및 방법 |
| WO2011065669A3 (en) * | 2009-11-24 | 2011-07-21 | Korea Electro Technology Research Institute | Plasma immersion ion milling apparatus and method |
| US9190239B2 (en) | 2009-11-24 | 2015-11-17 | Korea Electrotechnology Research Institute | Plasma immersion ion milling apparatus and method |
| CN103180929A (zh) * | 2010-11-05 | 2013-06-26 | 株式会社日立高新技术 | 离子铣削装置 |
| KR101470267B1 (ko) * | 2010-11-05 | 2014-12-05 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 이온 밀링 장치 |
| CN103180929B (zh) * | 2010-11-05 | 2015-06-10 | 株式会社日立高新技术 | 离子铣削装置 |
| DE112011103677B4 (de) * | 2010-11-05 | 2017-10-05 | Hitachi High-Technologies Corporation | Ionenätzvorrichtung |
| US10008365B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-06-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Ion milling device |
| DE112011106139B3 (de) * | 2010-11-05 | 2018-10-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Ionenätzvorrichtung |
| US11133153B2 (en) | 2010-11-05 | 2021-09-28 | Hitachi High-Tech Corporation | Ion milling device |
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