JP5513001B2 - 固体表面の加工方法及びその装置 - Google Patents
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Description
ガスクラスターイオンビームにはサイズが異なるクラスターイオンが含まれている。一般に平均クラスターサイズが2000個といった場合は2000個をピークとし、数個から数万個までのクラスターサイズを含む。それぞれのサイズによって、同じ加速エネルギーであってもクラスターを構成する1原子あたりのエネルギーが異なり、スパッタ能力も異なってくる。スパッタへ最も寄与するサイズは100個程度であるとされている。これは、1クラスターイオンあたり、多数の原子を含む方がスパッタに寄与する原子数が多くなるという点でスパッタ率が高くなるものの、1原子あたりのエネルギーは小さくなるため、この点ではスパッタ率は小さくなり、両者のバランスからこの領域のサイズが最もスパッタ率が高くなるものと考えられる。
図1はこの発明によるガスクラスターイオンビームを用いる固体表面の加工装置の基本構成を示したものであり、まず、加工装置の基本構成を図1を参照して説明する。
(2)データベースを参照し、z=10mmの位置(領域Aの加工位置)において、100nmエッチングするために必要な時間を、zと加工速度分布のデータ及びシリコンとSKD11の加工速度の比から算出する。結果として照射時間として20.0分を得る。同様に、z=35mmの位置(領域Bの加工位置)についても算出し、結果として3.63分を得る。なお、z=10mm,35mmにおける現在のビーム電流値をモニタし、データベース上のzとトータルビーム電流値のデータ値との間にずれがあれば、比例計算により照射時間を補正する。
(3)続いて、z=10mmの位置に領域Aの中心が位置するように3軸ステージ21を移動する。
(4)ガスクラスターイオンビームを20.0分間照射する。
(5)次に、z=35mmの位置に領域Bの中心が位置するように3軸ステージ21を移動する。
(6)ガスクラスターイオンビームを3.63分間照射する。
以上により、加工が完了する。
Claims (3)
- レンズで集束されるガスクラスターイオンビームを用いて固体表面を加工する方法であって、
前記ガスクラスターイオンビームの、照射軸に垂直な面内方向の電流密度分布の、照射軸方向の座標に対する変化のデータを実測によって取得し、
照射軸方向における前記レンズから、前記電流密度分布のデータから定められる前記ガスクラスターイオンビームの焦点距離の位置までの範囲において取得した、加工対象領域の面積毎のエッチング加工速度の、照射軸方向の座標に対する変化のデータに基づいて、加工対象の固体表面を設置する照射軸方向の座標を、前記加工対象領域の面積毎のエッチング加工速度が最大となる位置に決定することを特徴とする固体表面の加工方法。 - レンズで集束されるガスクラスターイオンビームを用いて固体表面を加工する方法であって、
前記ガスクラスターイオンビームの、照射軸に垂直な面内方向の電流密度分布の、照射軸方向の座標に対する変化のデータを実測して、前記ガスクラスターイオンビームの焦点距離と、その焦点距離の位置においてその電流密度の最大値の半値で規定されるビームサイズの断面積とを定め、
加工対象領域の面積が前記ビームサイズの断面積よりも小さい場合には、加工対象の固体表面を設置する照射軸方向の、前記レンズからの座標を、前記焦点距離の60%〜70%の範囲に選んで加工を行うことを特徴とする固体表面の加工方法。 - ガスクラスターイオンビームを用い、固体表面を加工する装置であって、
ガスクラスターイオンビームを出射するガスクラスターイオンビーム発生装置と、
前記ガスクラスターイオンビームを収束するためのレンズと、
加工対象の固体表面を前記ガスクラスターイオンビームの照射軸方向及びその照射軸に垂直な直交2方向に移動可能な3軸ステージと、
その3軸ステージに搭載されたビーム電流検出器とを具備し、
前記ビーム電流検出器によって検出された前記ガスクラスターイオンビームの、照射軸に垂直な面内方向の電流密度分布の、照射軸方向の座標に対する変化のデータと、照射軸方向における前記レンズから、前記電流密度分布のデータから定められる前記ガスクラスターイオンビームの焦点距離の位置までの範囲において取得された、加工対象領域の面積毎のエッチング加工速度の、照射軸方向の座標に対する変化のデータとを含むデータベースを有し、
前記データベースを参照して前記加工対象の固体表面を設置する照射軸方向の座標を、前記加工対象領域の面積毎のエッチング加工速度が最大となる位置に決定し、前記3軸ステージの位置決めを行う構成とされていることを特徴とする固体表面の加工装置。
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