JP4805251B2 - ガスクラスターイオンビームの改良された処理方法および装置 - Google Patents
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Description
QAは圧力チャンバ304とイオン化/加速化チャンバ106の間のイオン化/加速化チャンバ開口部306を通る流量を示す。
QPは圧力チャンバ304と処理チャンバ108の間の圧力チャンバ開口部308および開口部310を通る流量を示す。
PCは圧力チャンバ304内の真空圧を示し、
PPは処理チャンバ108内の真空圧を示し、(図2には示されてはいないが)通常の真空圧ゲージを用いて測定した値であり、
PAはイオン化/加速化チャンバ106内の真空圧を示し、前記同様に測定した値である。
前記を用いて以下の式にて表すことができる。
QP2は処理チャンバ108とイオン化/加速化チャンバ106の間にある圧力セル402の、入口404から出口406を通して全体の流量を表す。
PC2は圧力セル402内の真空圧を示し、
PP2は処理チャンバ108およびイオン化/加速化チャンバ106内の真空圧を示し、圧力センサ412を用いて測定した値である。
前記を用いて以下の式にて表すことができる。
Claims (23)
- ガスクラスターイオンビームの発生装置であって、
減圧された減圧チャンバと、
ガスクラスターイオンビーム通路を有する高エネルギーガスクラスターイオンビーム発生のための、前記チャンバ内のガスクラスターイオンビーム源と、
前記減圧チャンバ内の、減圧を上回る平均圧力を有する圧力コントロール領域と、
を含んで構成され、
前記ガスクラスターイオンビーム通路の少なくとも一部が、前記圧力コントロール領域を通ることによって、前記圧力コントロール領域のより高い圧力により修飾されることを特徴とする装置。 - 前記ガスクラスターイオンビーム源がさらに、
加圧されたガス源と、
前記減圧チャンバ内に前記加圧ガス源からの加圧ガスを導入してガスクラスターを形成するノズルと、
ガスクラスターをイオン化させてガスクラスターイオンビームを形成するイオナイザーと、
前記ガスクラスターイオンビームを加速して前記高エネルギーガスクラスターイオンビームを形成するアクセラレータとを含んで構成されている請求項1記載の装置。 - 前記圧力コントロール領域を通る前記ガスクラスターイオンビーム通路の部分が、前記圧力コントロール領域内の通路に沿って約5×10−4torr-cm以上の圧力-距離の積分を有する、請求項1記載の装置。
- 前記圧力コントロール領域の平均圧力をコントロールするシステムをさらに含んでいる請求項1記載の装置。
- 前記高エネルギーガスクラスターイオンビームが、少なくとも一部が多重イオン化されたガスクラスターイオンを含む請求項1記載の装置。
- 前記圧力コントロール領域が圧力チャンバを含む請求項4記載の装置。
- 前記減圧チャンバが前記ガスクラスターイオンビーム源を含むイオン化/加速化チャンバを有し、
前記圧力コントロール領域が圧力チャンバを含み、
前記圧力チャンバが前記イオン化/加速化チャンバよりも高圧であることを特徴とする請求項1記載の装置。 - 前記減圧チャンバがさらに処理チャンバを含み、
前記圧力チャンバが前記処理チャンバよりも高圧であることを特徴とする請求項7記載の装置。 - 前記圧力コントロール領域が、圧力セルを含む請求項1記載の装置。
- 前記ガスクラスターイオンビーム源がさらに以下の構成、
ガスクラスターをガスクラスターイオンビームにイオン化するイオナイザーと、
ガスクラスターイオンビームを高エネルギーガスクラスターイオンビームに加速するアクセラレータと、
を含む請求項9記載の装置。 - 前記圧力セル内の圧力をコントロールするシステムをさらに含む請求項9記載の装置。
- 前記高エネルギーガスクラスターイオンビームが、少なくとも一部が多重イオン化されたガスクラスターイオンを含む請求項9記載の装置。
- 前記圧力セルが、前記減圧チャンバよりも高い圧力を有する請求項9記載の装置。
- 対象物をガスクラスターイオンビームで処理する方法であって、
減圧チャンバ内のガスクラスターイオンビーム源からガスクラスターイオンビームを発生させる工程と、
高エネルギーガスクラスターイオンビームを形成するために、ビーム通路を有するアクセラレータにより前記ガスクラスターイオンビームを加速する工程と、
減圧チャンバ内に対象物を保持する工程と、
アクセラレータと対象物の間に加圧領域を提供し、前記ビーム通路の少なくとも一部が前記加圧領域を通過する工程と、
を含むことを特徴とする処理方法。 - 加圧ガス源を提供する工程と、
ノズルを提供する工程と、
前記加圧ガス源から前記減圧チャンバへ導入することによってガスクラスターを形成するために、加圧ガスを前記ノズルから放出する工程と、
イオナイザーを提供する工程と、
ガスクラスターをガスクラスターイオンビームへイオン化する工程と、
をさらに含む請求項14記載の方法。 - 前記加圧領域内で圧力をコントロールするシステムを提供する工程と、
前記システムにより前記加圧領域の圧力をコントロールする工程と、
をさらに含む請求項14記載の方法。 - 前記加圧領域を通る前記ビーム通路の少なくとも一部が、前記加圧領域内の通路に沿って約5×10−4torr-cmを超える圧力-距離の積分を有する、請求項14記載の方法。
- 前記高エネルギーガスクラスターイオンビームが、少なくとも一部が多重イオン化されたガスクラスターイオンを含む請求項14記載の方法。
- 加速されたガスクラスターイオンビームを提供する方法であって、
減圧チャンバ内のガスクラスターイオンビーム源からガスクラスターイオンビームを発生させる工程と、
前記ガスクラスターイオンビームを、ビーム通路およびエネルギー分布を有するガスクラスターイオンを含む高エネルギーガスクラスターイオンを形成するために、減圧チャンバ内のアクセラレータにより加速する工程と、
減圧チャンバ内に加圧領域を供給する工程と、
ガスクラスターイオンビーム通路の少なくとも一部が前記加圧領域を通過するように、高エネルギーガスクラスターイオンのビーム通路を導く工程と、
ガスクラスターイオンビームを生成する工程と、
を含む方法。 - 前記加圧領域を通る前記ガスクラスターイオンビーム通路の少なくとも一部が、前記加圧領域内の通路に沿って約5×10−4torr-cmを超える圧力-距離の積分を有する、請求項19記載の方法。
- 前記加圧領域内で圧力をコントロールするシステムを提供する工程と、
前記加圧領域の圧力をコントロールする工程と、
をさらに含む請求項19記載の方法。 - 前記コントロールする工程が、前記加圧領域内を通路に沿って約5×10−4torr-cmを超える圧力−距離の積分を有するように圧力コントロールされる請求項21記載の方法。
- 前記高エネルギーガスクラスターイオンビームが、少なくとも一部が多重イオン化されたガスクラスターイオンを含む請求項19記載の方法。
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