JPS6274075A - イオンビ−ム加工装置 - Google Patents
イオンビ−ム加工装置Info
- Publication number
- JPS6274075A JPS6274075A JP21297585A JP21297585A JPS6274075A JP S6274075 A JPS6274075 A JP S6274075A JP 21297585 A JP21297585 A JP 21297585A JP 21297585 A JP21297585 A JP 21297585A JP S6274075 A JPS6274075 A JP S6274075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- vacuum
- vacuum chamber
- cold trap
- beam processing
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/06—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by thermal means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、イオンビームスパッタやイオンビームミリン
グなどのイオンビーム加工装置に係り。
グなどのイオンビーム加工装置に係り。
特に高スループツト確保のため、高真空ポンプの排気速
度が大きく、かつ保守が容易で好適な高真空排気装置を
有するイオンビーム加工装置に関する。
度が大きく、かつ保守が容易で好適な高真空排気装置を
有するイオンビーム加工装置に関する。
従来、この種のイオンビーム加工装置は、特開昭５６−
１１６６１７号公報に示すように高真空ポンプは拡散ポ
ンプを用いて真空排気系を構成していた。
１１６６１７号公報に示すように高真空ポンプは拡散ポ
ンプを用いて真空排気系を構成していた。
しかしこの拡散ポンプは一般に油蒸気の噴射流による排
気機構を有するため、常に油の蒸気が真空チャンバ内に
入り込むのを除去、防止するため真空チャンバと拡散ポ
ンプ間にウォータバッフルやコールドトラップを設けて
油蒸気をここで冷却水や液体窒素でトラップさせる。と
ころが拡散ポンプの排気速度は拡散ポンプ単独でかなり
大きい値を有していても、ウォータバッフルやコールド
トラップの個所で大きなじゃま板のルーバーバッフルや
シェブロントラップ等を具備しているため。
気機構を有するため、常に油の蒸気が真空チャンバ内に
入り込むのを除去、防止するため真空チャンバと拡散ポ
ンプ間にウォータバッフルやコールドトラップを設けて
油蒸気をここで冷却水や液体窒素でトラップさせる。と
ころが拡散ポンプの排気速度は拡散ポンプ単独でかなり
大きい値を有していても、ウォータバッフルやコールド
トラップの個所で大きなじゃま板のルーバーバッフルや
シェブロントラップ等を具備しているため。
コンダクタンスの低下が大きく拡散ポンプ全体の実効排
気速度は拡散ポンプ単独値の１／３〜１１５以下に低下
してしまうのが従来の装置構成では避けられなかった。
気速度は拡散ポンプ単独値の１／３〜１１５以下に低下
してしまうのが従来の装置構成では避けられなかった。
またイオン源にて低温プラズマを発生させイオンビーム
として使用するガスの種類によっては、これらイオンビ
ーム加工処理後の排気ガスと拡散ポンプとの油が化学結
合し、これらがウォータバックルやコールドトラップの
部分に多量に付着するため（１）イオンビーム加工装置
の真空チャンバ内の真空度が、付着した生成物によりア
ウトガスとして放出されるため所定の値まで上がらない
。（２）上記化学結合した生成物によりバックルやコー
ルドトラップの表面凝縮効果がなくなるため油の蒸気が
真空チャンバ内に入り込み、真空チャンバ内に設置され
た基板やその周辺に油分が付着し、イオンビームによる
所定の微細加工の性能が得られない等の欠点があった。
として使用するガスの種類によっては、これらイオンビ
ーム加工処理後の排気ガスと拡散ポンプとの油が化学結
合し、これらがウォータバックルやコールドトラップの
部分に多量に付着するため（１）イオンビーム加工装置
の真空チャンバ内の真空度が、付着した生成物によりア
ウトガスとして放出されるため所定の値まで上がらない
。（２）上記化学結合した生成物によりバックルやコー
ルドトラップの表面凝縮効果がなくなるため油の蒸気が
真空チャンバ内に入り込み、真空チャンバ内に設置され
た基板やその周辺に油分が付着し、イオンビームによる
所定の微細加工の性能が得られない等の欠点があった。
また上記問題点を解決するためにはウォータバッフルや
コールドトラップの付着化合物を充分に除去するため、
排気速度に比較し装置の大きい拡散ポンプを他室へ移設
などして清掃実施する必要があり、たとえば２人１日以
上の清掃時間がかかるなどの欠点を有しておりこれらに
ついては余り配慮されていなかった。またこのような装
置でイオンビーム加工装置の高スループツトを維持する
ためには（］、）イオンビーム加工時間の短縮（正味時
間の短縮）、（２）真空排気装置の犬容鼠化にする高真
空領域までの短時間排気、（３）基板交換等の段取りな
どの時間を短縮する必要がある。
コールドトラップの付着化合物を充分に除去するため、
排気速度に比較し装置の大きい拡散ポンプを他室へ移設
などして清掃実施する必要があり、たとえば２人１日以
上の清掃時間がかかるなどの欠点を有しておりこれらに
ついては余り配慮されていなかった。またこのような装
置でイオンビーム加工装置の高スループツトを維持する
ためには（］、）イオンビーム加工時間の短縮（正味時
間の短縮）、（２）真空排気装置の犬容鼠化にする高真
空領域までの短時間排気、（３）基板交換等の段取りな
どの時間を短縮する必要がある。
これら（１）、（２）、（３）のうち特に（２）につい
ては真空チャンバを開口し、基板を交換した後直ちに真
空チャンバを閉じ所定の真空度に達するまでの時間を大
幅に短縮するためには上述の拡散ポンプでは本質的に装
置が人がかりで清掃時間を要するため、スループットを
上げられないなどの欠点を有しており２これらについて
は全面的に配慮されていなかった。
ては真空チャンバを開口し、基板を交換した後直ちに真
空チャンバを閉じ所定の真空度に達するまでの時間を大
幅に短縮するためには上述の拡散ポンプでは本質的に装
置が人がかりで清掃時間を要するため、スループットを
上げられないなどの欠点を有しており２これらについて
は全面的に配慮されていなかった。
本発明の目的は、排気速度が大きく、かつ持寄が容易で
信頼性が高い高真空排気手段を有するイオンビーム加工
装置を提供するにある。
信頼性が高い高真空排気手段を有するイオンビーム加工
装置を提供するにある。
本発明はイオンビーム加工装置の高スループツトを維持
するため、高真空ポンプの排気速度が大きく、かつ保守
が容易で信頼性の高い高真空排気装置を提供する手段と
して、高真空ポンプにターボ分子ポンプを使用し、かつ
真空チャンバを前記ターボ分子ポンプ間に排気時間短縮
用の高コンダクタンスコールドトラップを設けた構造と
したものである。すなわち、不活性ガスをイオン化し。
するため、高真空ポンプの排気速度が大きく、かつ保守
が容易で信頼性の高い高真空排気装置を提供する手段と
して、高真空ポンプにターボ分子ポンプを使用し、かつ
真空チャンバを前記ターボ分子ポンプ間に排気時間短縮
用の高コンダクタンスコールドトラップを設けた構造と
したものである。すなわち、不活性ガスをイオン化し。
このイオンを加速するイオン源と、このイオン源にて加
速されたイオンビームを引き出すとともに、このイオン
ビームをスパッタリングやミリングに使用するための真
空チャンバとを少なくとも有するイオンビーム加工装置
において、前記真空チャンバを排気するための高真空ポ
ンプとしてターボ分子ポンプを用い、かつこの高真空ポ
ンプと前記真空チャンバとの間に配管と同程度のコンダ
クタンスを有するコールドトラップを設けたものである
。
速されたイオンビームを引き出すとともに、このイオン
ビームをスパッタリングやミリングに使用するための真
空チャンバとを少なくとも有するイオンビーム加工装置
において、前記真空チャンバを排気するための高真空ポ
ンプとしてターボ分子ポンプを用い、かつこの高真空ポ
ンプと前記真空チャンバとの間に配管と同程度のコンダ
クタンスを有するコールドトラップを設けたものである
。
第１図は本発明によるイオンビーム加工装置の一実施例
を示す構成図であり、第２図は前記イオンビーム加工装
置に用いられるコールドトラップの詳細断面図である。
を示す構成図であり、第２図は前記イオンビーム加工装
置に用いられるコールドトラップの詳細断面図である。
第１図において、ＡＩ・あるいはＣＦ４などの不活性ガ
スをイオン化し、このイオンを加速するイオン源１があ
るにのイオン源１で加速されたイオンビームを引き出し
微細薄膜加工室に導くための真空チャンバ２がある。こ
の真空チャンバ２は、その下部において本体と切り離す
ことのできる加工室真空チャンバ２Ａがあり、この加工
室真空チャンバ２Ａば前記イオンビームにより微縄加工
されるターゲット基板３と、このターゲット基板３を掛
持する基板固定板４とが配置されている。前記真空チャ
ンバ２には真空系配糸６が接続され、コールドトラップ
７を介してターボ分子ポンプ１０が取り付けられている
。
スをイオン化し、このイオンを加速するイオン源１があ
るにのイオン源１で加速されたイオンビームを引き出し
微細薄膜加工室に導くための真空チャンバ２がある。こ
の真空チャンバ２は、その下部において本体と切り離す
ことのできる加工室真空チャンバ２Ａがあり、この加工
室真空チャンバ２Ａば前記イオンビームにより微縄加工
されるターゲット基板３と、このターゲット基板３を掛
持する基板固定板４とが配置されている。前記真空チャ
ンバ２には真空系配糸６が接続され、コールドトラップ
７を介してターボ分子ポンプ１０が取り付けられている
。
なお、前記真空チャンバ２とコールド１−ラップ７との
間の真空系配管６には前記、真空チャンバ２と高真空排
気手段とを区分するための高真空弁５が配置されている
。
間の真空系配管６には前記、真空チャンバ２と高真空排
気手段とを区分するための高真空弁５が配置されている
。
このコールドトラップ７は水分除去を第１義目的として
おり、コンダクタンスの低下をきたさないことが要求さ
れ、また、それには付着する水分や被加工物の浮遊物を
除去清掃ができるための構造が簡単でかつ得守点検が容
易であることが必要とされる。
おり、コンダクタンスの低下をきたさないことが要求さ
れ、また、それには付着する水分や被加工物の浮遊物を
除去清掃ができるための構造が簡単でかつ得守点検が容
易であることが必要とされる。
第２図において、コールドトラップ７はトラップケース
１１を外枠とし、このトラップケース１１内にはトラッ
プケース１１と断熱材１６を介して液体窒素液だめ１２
が内蔵されている。この液体窒素液だめにはその側壁部
が高真空弁５への配管口と対向するようになっていると
ともに、前記配管口の面積と前記液体窒素液だめにとト
ラップケース１１間の横断面積とがほぼ等しく設定され
ている。前記液体窒素液だめ１２の上部にはカバー１３
が設けられ、この上カバー１３には液体窒素供給口１４
および液体窒素排出口１５が備えられ、さらに液体窒素
液面計１７が備えられている。
１１を外枠とし、このトラップケース１１内にはトラッ
プケース１１と断熱材１６を介して液体窒素液だめ１２
が内蔵されている。この液体窒素液だめにはその側壁部
が高真空弁５への配管口と対向するようになっていると
ともに、前記配管口の面積と前記液体窒素液だめにとト
ラップケース１１間の横断面積とがほぼ等しく設定され
ている。前記液体窒素液だめ１２の上部にはカバー１３
が設けられ、この上カバー１３には液体窒素供給口１４
および液体窒素排出口１５が備えられ、さらに液体窒素
液面計１７が備えられている。
このようなコールドラップを設けることにより、排気の
際の大気中の水分を吸い込み、またイオンビームによっ
て微細薄膜加工を実施した際多量の被加工物の真空チャ
ンバ壁面の付着が防止される。
際の大気中の水分を吸い込み、またイオンビームによっ
て微細薄膜加工を実施した際多量の被加工物の真空チャ
ンバ壁面の付着が防止される。
以上このような構成にすれば、高真空ポンプとしてター
ボ分子ポンプ（ＴＭＰ）を使用し、このターボ分子ポン
プの前段にコールドトラップを配置していることから、
水分の除去効果の大きな真空排気手段を得ることができ
、ターボ分子ポンプの実効排気速度を低下させることな
く排気時間を短縮することができる。
ボ分子ポンプ（ＴＭＰ）を使用し、このターボ分子ポン
プの前段にコールドトラップを配置していることから、
水分の除去効果の大きな真空排気手段を得ることができ
、ターボ分子ポンプの実効排気速度を低下させることな
く排気時間を短縮することができる。
また、油蒸気の侵入がなくしかも大きな実効排気速度を
有するターボ分子ポンプを用いているため装置の高スル
ープツト化が可能となる。たとえば、従来、致達真空度
５ Ｘ １０−ａＴｏｒｒを２〜３時間で行っていたも
のが、本実施例では約３０分とすることができた。
有するターボ分子ポンプを用いているため装置の高スル
ープツト化が可能となる。たとえば、従来、致達真空度
５ Ｘ １０−ａＴｏｒｒを２〜３時間で行っていたも
のが、本実施例では約３０分とすることができた。
さらに、コールドトラップ７において、液体窒素液だめ
１２とトラップケース１１間の横断面積が前記液体窒素
液だめ工２の側壁部に位置づけられる配管口の面積とほ
ぼ等しくなっている。このため大きなコンダクタンスを
有する構成となっており、ターボ分子ポンプの公称排気
速度の低下が１７２以下になることはなくなる。ちなみ
に、従来の構成にあっては、拡散ポンプの公称排気速度
の低下は１／３〜１１５程度であった。
１２とトラップケース１１間の横断面積が前記液体窒素
液だめ工２の側壁部に位置づけられる配管口の面積とほ
ぼ等しくなっている。このため大きなコンダクタンスを
有する構成となっており、ターボ分子ポンプの公称排気
速度の低下が１７２以下になることはなくなる。ちなみ
に、従来の構成にあっては、拡散ポンプの公称排気速度
の低下は１／３〜１１５程度であった。
また、コールドトラップの構造が簡単で清掃がし易い構
成となっているため、たとえば１人の人間の清掃作業は
半日で済むという効果も有する。
成となっているため、たとえば１人の人間の清掃作業は
半日で済むという効果も有する。
第３図（ａ）、（ｂ）は前記コールドトラップ７の他の
実施例を示す構成図であり、同図（ａ）は側断面図、同
図（ｂ）は平面断面図である。同図（ａ）、（ｂ）にお
いて、液体窒素液だめ２２は平面コ字形状をなし、その
凹部面を高真空弁５側の配管口に対向している。そして
、液体窒素供給口２４、液体窒素排出口２５および液体
窒素液面計１７は側部から取出されるようになっており
、これらはトラップケース１１の側面に着脱自在のカバ
ー２３を外すことにより一体に離脱できるようになって
いる。
実施例を示す構成図であり、同図（ａ）は側断面図、同
図（ｂ）は平面断面図である。同図（ａ）、（ｂ）にお
いて、液体窒素液だめ２２は平面コ字形状をなし、その
凹部面を高真空弁５側の配管口に対向している。そして
、液体窒素供給口２４、液体窒素排出口２５および液体
窒素液面計１７は側部から取出されるようになっており
、これらはトラップケース１１の側面に着脱自在のカバ
ー２３を外すことにより一体に離脱できるようになって
いる。
以上説明したことから明らかなように、本発明によるイ
オン加工装置によれば、排気速度が大きく、かつ保守が
容易で信頼性の高い高真空排気手段を有するものが得ら
れる。
オン加工装置によれば、排気速度が大きく、かつ保守が
容易で信頼性の高い高真空排気手段を有するものが得ら
れる。
第１図は本発明によるイオン加工＊ｉの一実施例を示す
構成図、第２図は前記イオン加工装置に用いられるコー
ルドトラップの詳細な構成図、第３図（ａ）、（ｂ）は
前記コールドトラップの他の実施例を示す構成図で、第
３図（ａ）は側断面図、第３図（ｂ）は平面断面図であ
る。 １・・・イオン源、２，２Ａ・・・真空チャンバ、３・
・・基板、４・・・基板固定板、５・・・超高真空弁、
６・・・真空配管、７・・・コールドトラップ、１０・
・・ターボ分子ポンプ、１１．．２１・・・コールドト
ラップケース、１２．２２・・・液体窒素液だめ、１３
．２３・・・上カバ、１４．２４・・・液体窒素供給口
＋ １５．２５・・・液体窒素排出口、１６．２６・
・・断熱材、１７゜２７・・・液体窒素液面計、２１・
・・コールドトラップケース、２２・・・コールドトラ
ップケースＬ Ｎ Ｚ液だめ、２３・・・コールドトラ
ップケース上カバ、２４・・・コールドトラップケース
ＬＮｚ供給口、２５・・・コールドトラップケースＬＮ
２排出口。 ２６・・・断熱材、２７・・・ＬＮ２液面計。
構成図、第２図は前記イオン加工装置に用いられるコー
ルドトラップの詳細な構成図、第３図（ａ）、（ｂ）は
前記コールドトラップの他の実施例を示す構成図で、第
３図（ａ）は側断面図、第３図（ｂ）は平面断面図であ
る。 １・・・イオン源、２，２Ａ・・・真空チャンバ、３・
・・基板、４・・・基板固定板、５・・・超高真空弁、
６・・・真空配管、７・・・コールドトラップ、１０・
・・ターボ分子ポンプ、１１．．２１・・・コールドト
ラップケース、１２．２２・・・液体窒素液だめ、１３
．２３・・・上カバ、１４．２４・・・液体窒素供給口
＋ １５．２５・・・液体窒素排出口、１６．２６・
・・断熱材、１７゜２７・・・液体窒素液面計、２１・
・・コールドトラップケース、２２・・・コールドトラ
ップケースＬ Ｎ Ｚ液だめ、２３・・・コールドトラ
ップケース上カバ、２４・・・コールドトラップケース
ＬＮｚ供給口、２５・・・コールドトラップケースＬＮ
２排出口。 ２６・・・断熱材、２７・・・ＬＮ２液面計。
Claims (1)
- １、不活性ガスをイオン化し、このイオンを加速するイ
オン源と、このイオン源にて加速されたイオンビームを
引き出すとともに、このイオンビームをスパッタリング
やミリングに使用するための真空チャンバとを少なくと
も有するイオンビーム加工装置において、前記真空チャ
ンバを排気するための高真空ポンプとしてターボ分子ポ
ンプを用い、かつこの高真空ポンプと前記真空チャンバ
との間に配管と同程度のコンダクタンスを有するコール
ドトラップを設けたことを特徴とするイオンビーム加工
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21297585A JPS6274075A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | イオンビ−ム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21297585A JPS6274075A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | イオンビ−ム加工装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7405392A Division JPH05106036A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 真空処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274075A true JPS6274075A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH0332629B2 JPH0332629B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=16631395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21297585A Granted JPS6274075A (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | イオンビ−ム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6274075A (ja) |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP21297585A patent/JPS6274075A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332629B2 (ja) | 1991-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |