JPS6235433A - イオン源 - Google Patents
イオン源Info
- Publication number
- JPS6235433A JPS6235433A JP60176041A JP17604185A JPS6235433A JP S6235433 A JPS6235433 A JP S6235433A JP 60176041 A JP60176041 A JP 60176041A JP 17604185 A JP17604185 A JP 17604185A JP S6235433 A JPS6235433 A JP S6235433A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reservoir
- emitter
- substance
- ion beam
- ion
- Prior art date
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- Pending
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体の加工等に用いるイオンビーム加工装
置においてイオンビームを発生するイオン源に関するも
のである。
置においてイオンビームを発生するイオン源に関するも
のである。
０．１ μｍ程度に細く集束したイオンビームを偏向器
を用いて走査することにより、マスクやレジストを用い
ずに直接半導体基板のエツチングやイオン注入を行うイ
オンビーム加工装置はすでに周知である。このようなイ
オンビーム加工装置においては、輝度が高くソースサイ
ズの小さい液体金属イオン源が用いられる。
を用いて走査することにより、マスクやレジストを用い
ずに直接半導体基板のエツチングやイオン注入を行うイ
オンビーム加工装置はすでに周知である。このようなイ
オンビーム加工装置においては、輝度が高くソースサイ
ズの小さい液体金属イオン源が用いられる。
第２図は、例えばＲ，Ｃｌａｍｐｉｔｔ等によりＮｕｃ
ｌｅａｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏ
ｄｓ、第１４９巻、Ｐ、７３９〜７４２（１９７８年発
行）に発表された従来のイオン源を示す断面図である０
図において、ｆｌｌは溶融した金属物質を貯えるリザー
バ、（２）は先端を細くとがらせたニードル、（６）は
加熱により溶融した金属、（７）はイオンビーム引き出
し電極、（９）は引き出されたイオンビームである。
ｌｅａｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏ
ｄｓ、第１４９巻、Ｐ、７３９〜７４２（１９７８年発
行）に発表された従来のイオン源を示す断面図である０
図において、ｆｌｌは溶融した金属物質を貯えるリザー
バ、（２）は先端を細くとがらせたニードル、（６）は
加熱により溶融した金属、（７）はイオンビーム引き出
し電極、（９）は引き出されたイオンビームである。
次に動作について説明する。加熱により溶融した金属（
６）は、ニードル（２）の表面を伝わってその先端まで
移動してくる。引き出し電極（７）にニードル（２）に
対し負電圧を加えると、ニードル（２）の先端に電界が
集中し、電界放出によりニードル（２）の先端の溶融金
属（６）はイオンビーム（９）となって放出される。
６）は、ニードル（２）の表面を伝わってその先端まで
移動してくる。引き出し電極（７）にニードル（２）に
対し負電圧を加えると、ニードル（２）の先端に電界が
集中し、電界放出によりニードル（２）の先端の溶融金
属（６）はイオンビーム（９）となって放出される。
このようなイオン源は、ソースサイズが非常に小さく、
また輝度が非常に高いために、レンズを用いて直径０．
１ μｍ以下にまで集束することができ、半導体の加工
への応用が注目されている。
また輝度が非常に高いために、レンズを用いて直径０．
１ μｍ以下にまで集束することができ、半導体の加工
への応用が注目されている。
ところで、半導体の加工を実用的な速度で行うためには
、微小なイオンビームではなく、加工すべき領域（数ミ
クロン−数１０ミクロン角程度）と同等の大きさをもつ
イオンビーム（矩形ビーム）を用いる方が格段的に有利
である。
、微小なイオンビームではなく、加工すべき領域（数ミ
クロン−数１０ミクロン角程度）と同等の大きさをもつ
イオンビーム（矩形ビーム）を用いる方が格段的に有利
である。
従来のイオン源は以上のように構成されているので、微
小なイオンビームを得るのには有効であるが、イオンビ
ームを数ミクロン角程度の大きさの矩形ビームに成形し
て用いるとビームの電流密度が小さくなり過ぎて実用に
はならないなどの問題点があった。
小なイオンビームを得るのには有効であるが、イオンビ
ームを数ミクロン角程度の大きさの矩形ビームに成形し
て用いるとビームの電流密度が小さくなり過ぎて実用に
はならないなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、数ミクロン角の矩形に成形しても実用的な電
流密度が得られるように、輝度が高くかつソースサイズ
の大きなイオンビームを発生するイオン源を得ることを
目的とする。
たもので、数ミクロン角の矩形に成形しても実用的な電
流密度が得られるように、輝度が高くかつソースサイズ
の大きなイオンビームを発生するイオン源を得ることを
目的とする。
この発明に係るイオン源は、イオンエミッタ部にニード
ルを用いる代わりに、先端が平面形状である粒界状の高
融点物質を用いることにより、平面部の全面からイオン
ビームを引き出すようにしたものである。
ルを用いる代わりに、先端が平面形状である粒界状の高
融点物質を用いることにより、平面部の全面からイオン
ビームを引き出すようにしたものである。
この発明におけるイオン源は、高輝度でかつ大面積にわ
たり均一性のよいイオンビームが得られ、数ミクロン角
に成形して高電流なイオンビームが得られ、実用的な高
スループツトのイオンビームを得ることができる。
たり均一性のよいイオンビームが得られ、数ミクロン角
に成形して高電流なイオンビームが得られ、実用的な高
スループツトのイオンビームを得ることができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は溶融金属を貯えるリザーバ、（２
）は粒界状の高融点物質によりリザーバ（１）の端面が
平面になるように形成されたエミッタ、（３）はリザー
バ（１）の蓋、（４）はリザーバ（１）を支えかつ加熱
用電流を流す加熱電極、（５）は加熱電源、（６）は加
熱により溶融した溶融金属、（７）はイオンビーム（９
）の引き出し電極、（８）はイオンビーム（９）の引き
出し電源、（９）は引き出されたイオンビームである。
図において、（１）は溶融金属を貯えるリザーバ、（２
）は粒界状の高融点物質によりリザーバ（１）の端面が
平面になるように形成されたエミッタ、（３）はリザー
バ（１）の蓋、（４）はリザーバ（１）を支えかつ加熱
用電流を流す加熱電極、（５）は加熱電源、（６）は加
熱により溶融した溶融金属、（７）はイオンビーム（９
）の引き出し電極、（８）はイオンビーム（９）の引き
出し電源、（９）は引き出されたイオンビームである。
次に動作について説明する。まず、イオン化すべき物質
をリザーバ（１）内に入れ蓋（３）を閉めた後、加熱電
源（５）より加熱電極（４）を通してリザーバ（１）を
通電加熱する。イオン化物質は融点以上に加熱されると
、溶融して粒界状物質から成るエミッタ（２）の粒界の
間を毛細管現象により通り、エミッタ表面にまで達する
。このような構造のエミッタは、タングステン等の高融
点金属を焼結することにより形成することができる。エ
ミッタ表面にまで達した溶融金属（６）は、引き出し電
源（８）から引き出し電極（７）に印加された負電圧に
よって、電界放出によりイオンビーム（９）となって引
き出される。
をリザーバ（１）内に入れ蓋（３）を閉めた後、加熱電
源（５）より加熱電極（４）を通してリザーバ（１）を
通電加熱する。イオン化物質は融点以上に加熱されると
、溶融して粒界状物質から成るエミッタ（２）の粒界の
間を毛細管現象により通り、エミッタ表面にまで達する
。このような構造のエミッタは、タングステン等の高融
点金属を焼結することにより形成することができる。エ
ミッタ表面にまで達した溶融金属（６）は、引き出し電
源（８）から引き出し電極（７）に印加された負電圧に
よって、電界放出によりイオンビーム（９）となって引
き出される。
なお、上記実施例では、粒界状のエミッタとしてタング
ステン等の高融点金属を焼結したものを示したが、セラ
ミック物質を用いても上記実施例と同様の効果が得られ
る。
ステン等の高融点金属を焼結したものを示したが、セラ
ミック物質を用いても上記実施例と同様の効果が得られ
る。
また、上記実施例では通電加熱によりリザーバを加熱し
ているが、電子ビームまたはレーザビームを照射するこ
とにより加熱してもよい。
ているが、電子ビームまたはレーザビームを照射するこ
とにより加熱してもよい。
以上のように、この発明によればイオン源をエミッタ端
面に対応する広い領域から高輝度のイオンビームが放出
されるように構成したので、矩形ビームに成形しても高
い電流密度が得られ、高いスルーブツトを有する実用的
なものが得られる効果がある。
面に対応する広い領域から高輝度のイオンビームが放出
されるように構成したので、矩形ビームに成形しても高
い電流密度が得られ、高いスルーブツトを有する実用的
なものが得られる効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるイオン源を示す断面図
、第２図は従来のイオン源を示す断面図である。 （１１はリザーバ、（２）はエミッタ、（３）は蓋、（
４）は加熱電極、（５）は加熱電源、（６）は溶融金属
、（７）は引き出し電極、（８）は引き出し電源、（９
）はイオンビーム。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 １：リプーバ ６：傳起會属２： エミ・
ンタ ７− づ１ぐ１飄（４
／！イ硝ｔ３： 、Ｌ
８： 可１寺ホし！〉野（４： 方ＴＩ熱
唖１ム ９：イオＬビーム５：″ＩＪＤ、＠電
ジ艮 第２区 手続補正書（自発）
、第２図は従来のイオン源を示す断面図である。 （１１はリザーバ、（２）はエミッタ、（３）は蓋、（
４）は加熱電極、（５）は加熱電源、（６）は溶融金属
、（７）は引き出し電極、（８）は引き出し電源、（９
）はイオンビーム。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１図 １：リプーバ ６：傳起會属２： エミ・
ンタ ７− づ１ぐ１飄（４
／！イ硝ｔ３： 、Ｌ
８： 可１寺ホし！〉野（４： 方ＴＩ熱
唖１ム ９：イオＬビーム５：″ＩＪＤ、＠電
ジ艮 第２区 手続補正書（自発）
Claims (1)
- イオン化すべき金属物質を収納する円筒状のリザーバと
、このリザーバの一方の端面を粒界状の高融点物質によ
り端面が平面状になるように封じて形成したエミッタと
、上記リザーバの他方の端面に着脱自在に設けられた蓋
と、上記リザーバを加熱してこのリザーバ内に収納され
た上記金属物質を溶融させる加熱手段と、上記エミッタ
の近傍に設けられこのエミッタに対し負電圧を加えてイ
オンビームを引き出す引き出し電極とを備えることを特
徴とするイオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176041A JPS6235433A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60176041A JPS6235433A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235433A true JPS6235433A (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=16006681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60176041A Pending JPS6235433A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6235433A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025519486A (ja) * | 2022-06-08 | 2025-06-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン源における調整可能な気化のための溶融液体輸送 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP60176041A patent/JPS6235433A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025519486A (ja) * | 2022-06-08 | 2025-06-26 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | イオン源における調整可能な気化のための溶融液体輸送 |
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