JP5657378B2 - イオンビームエッチング装置、方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記基板の回転停止時間を制御するための回転制御手段とを備え、前記回転制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板の前記回転停止時間を前記第2の状態における前記基板の前記回転停止時間よりも長くすることを特徴とする。
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記プラズマ形成手段への供給電力を制御するための電力制御手段とを備え、前記電力制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記プラズマ形成手段への前記供給電力を前記第2の状態における前記プラズマ形成手段への前記供給電力よりも大きくすることを特徴とする。
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記グリッドへの印加電圧を制御することで、ビーム引き出し電圧を制御する電圧制御手段と、前記電圧制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記ビーム引き出し電圧を前記第2の状態における前記ビーム引き出し電圧よりも大きくすることを特徴とする。
また、本発明は、イオンビームエッチング方法であって、回転可能であり、且つグリッドに対して傾斜可能な基板ホルダ上に基板を載置する基板載置工程と、プラズマ形成空間に放電用ガスを導入し、プラズマ形成手段によってプラズマを形成するプラズマ形成工程と、前記プラズマ形成空間に形成されたプラズマからグリッドによってイオンを引き出し、イオンビームを形成するイオンビーム形成工程と、前記基板と前記グリッドが斜向かいに位置するように前記基板ホルダを傾斜させる傾斜工程と、前記基板を回転させながら前記イオンビームを照射し、前記基板を処理する基板処理工程とを有し、前記基板処理工程は、前記基板の回転位置を検出する回転位置検出工程と、前記回転位置検出工程により検出された前記基板の回転位置に基づき、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくなるように制御を行う制御工程とを有することを特徴とする。
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記基板ホルダの回転を制御する回転制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第2の状態における前記基板の回転速度を前記第1の状態における前記基板の回転速度よりも速くなるように、前記回転制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、前記生成された制御信号を前記回転制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする。
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記位置検出手段の検出した回転位置に応じて、前記基板の回転停止時間を制御する回転制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板の回転停止時間を前記第2の状態における前記基板の回転停止時間よりも長くなるように、前記回転制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、
前記生成された制御信号を前記回転制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする。
また、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記プラズマ形成手段への供給電力を制御する電力制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記供給電力を前記第2の状態における前記供給電力よりも大きくなるように、前記電力制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、前記生成された制御信号を前記電力制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする。
さらに、本発明は、プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、
前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、前記グリッドへの印加電圧を制御することでビーム引き出し電圧を制御する電圧制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記ビーム引き出し電圧を前記第2の状態における前記ビーム引き出し電圧よりも大きくなるように、前記電圧制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、前記生成された制御信号を前記電圧制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
イオンビームエッチング装置100は処理空間1とプラズマ形成空間2で構成されている。
プラズマ形成空間2にプラズマを形成するためのプラズマ形成手段として、ベルジャー4、ガス導入部5、ベルジャー4内に誘導磁界を発生するアンテナ6、アンテナ6に高周波電力(ソース電力)を供給する放電用電源12、放電用電源12とアンテナ6の間に設けられた整合器7、電磁コイル8が設置されており、処理空間1との境界にはグリッド9が設置されている。放電用電源12から供給された高周波電力がアンテナ6に供給され、ベルジャー4内部のプラズマ形成空間2にプラズマが形成されるようになっている。
処理空間1には排気ポンプ3が設置されている。また、処理空間1内には基板ホルダ10があり、基板11が載置されている。基板11は基板ホルダ10により固定される。基板11の固定手段としてESC電極を用いた静電吸着やクランプチャックなど種々の固定手段を用いることが可能である。
放電用ガスは、放電用ガスを溜めている不図示のボンベから、不図示の配管、不図示のバルブ、不図示の流量調整器を介して、ガス導入部5よりプラズマ形成空間2内に導入される。
プラズマ形成空間2にプラズマが形成された後、グリッド9に電圧を印加して、プラズマ形成空間2内のイオンをビームとして引き出す。引き出されたイオンビームは、ニュートラライザー13により電気的に中和されて、基板11に照射される。基板ホルダ10は、イオンビームに対して傾斜角度が変更可能となっており、また基板11をその面内方向に回転(自転)できる構造となっている。
図8に示すように、基板の回転位相(回転角)θは、グリッド9に最も近い位置を90°、最も遠い位置を270°と定義し、回転角θが90°の位置から時計回りに90°回転した点を0°、該90°の位置から反時計回りに90°回転した点を180°と定義している。便宜的に基板回転の始点を、基板11のノッチまたはオリフラ15が180°の位置にある時としているが、これに限定するものではない。
A=a・B ・・・(2)
ここで図10の状態から台形のトレンチ構造をイオンビームエッチングによって形成する場合を考える。まず図9の比較例で示す条件で加工した場合の、イオンビームエッチング対象物の加工後の形状を図11に示す。本発明に係る課題でも述べたように、グリッド9と基板11の位置関係からエッチング量のイオンビーム入射角度依存、加工後のテーパ角度の分布が生じる。同様に課題において述べたとおり、これはグリッド9に近い点と遠い点でイオンビームの入射量やエネルギーが異なるからである。
なお、本発明においては、加工後の41a〜41dの側面において、エッチング量やテーパ角度の分布が通常よりも増すことになる。即ち本発明は、全ての方向において同等の高い均一性が求められる処理に適用するのでは無く、上述した例で示したような磁気ヘッドの読み出しセンサや磁気ヘッドの主磁極などのように、方向により求められる均一性が異なる対象物の加工に最も好適に適用される。
図13はハードディスクドライブ(HDD)用磁気ヘッドに用いられるTMR素子を形成するための磁気抵抗効果膜50を示す説明図である。ここで、TMR素子とは、磁気効果素子(TMR(Tunneling Magneto resistance:トンネル磁気抵抗効果)素子)である。
上述のように、第1の実施形態では、グリッド9から基板11に対するイオンビームの入射量を一定に保ちつつ、基板ホルダ10の回転速度を、第1の状態と第2の状態とで異なるように制御しているが、該基板ホルダ10の回転方式を、連続回転としても良いし、非連続パルス回転としても良い。本実施形態では、該非連続パルス回転の形態について説明する。
第1及び第2の実施形態では、基板ホルダ10の回転速度を制御する形態について説明したが、本実施形態では、放電用電源12からプラズマ形成手段への供給電力を制御することによって、基板へのイオンビームの入射量を制御し、凹凸構造における被処理面間の形状の均一性及び対称性の向上を図る。すなわち、イオンビームエッチングにおいて、イオンビームの照射量はプラズマ形成空間2において形成されるプラズマのプラズマ密度と関係するため、プラズマ形成手段への供給電力を変化させることで、プラズマ形成空間2のプラズマ密度を変化させることが可能となる。これにより基板11の角度位相に応じてイオンビームの照射量を変化させることができる。
第3の実施形態では、プラズマ形成手段への供給電力を制御することによって被処理面の均一性を向上させる方法について述べたが、本実施形態ではビーム引き出し電圧を変化させることで、被処理面間のテーパ角度の均一性向上を図る。イオンビームエッチングでは、プラズマ形成空間2においてプラズマが形成された後にグリッドに印加された電圧によって、プラズマ形成空間2のイオンが引き出されてビームが形成される。ここでプラズマ形成空間2から引き出されたイオンビームのエネルギーはビーム引き出し電圧に依存するため、該電圧を基板の回転位相に併せて変化させることで加工後の被処理面の均一性向上を図る。
グリッド9は、プラズマ形成空間2側から、第1電極70、第2電極71、第3電極72によって構成されている。図18は、電極によって、プラズマ形成空間2に生成されたプラズマからイオンを引き出して、イオンビームを形成している様子を表している。
第1電極70は第1電極用電源73により正の電圧が印加される。
第2電極71は第2電極用電源74により負の電圧が印加される。第1電極70に正の電圧が印加されるため、第1電極70との電位差によって、イオンが加速される。
第3電極72は、アース電極とも呼ばれ接地されている。第2電極71と第3電極72との電位差を制御することにより、静電レンズ効果を用いてイオンビームのイオンビーム径を所定の数値範囲内に制御することができる。
本実施形態においては、通常基板ホルダ及び第3電極は接地電位となっている。このため、イオンビームのエネルギーは第1電極に印加された正の電圧によって決定される。従って、本実施形態においては、第1電極に印加された電圧がビーム引き出し電圧となる。以下、この第1電極に印加された電圧を変化させることによって、ビーム引き出し電圧を変化させた場合の実施の形態を説明する。
また、本実施形態において、グリッド9は必ず3枚の電極から構成されている必要は無い。これは、上述したように本実施形態の本質は、イオンビームのエネルギーを、基板の回転位相に応じて変化させることにあるからである。
(その他の実施形態)
本発明の一実施形態では、第1の実施形態の基板の回転速度を制御する形態と、第3の実施形態のプラズマ形成手段への供給電力を制御する形態との双方を行っても良い。この場合は、制御装置20が、ホルダ回転制御部21およびパワー制御部60の双方を含むように制御装置20を構成すれば良い。
また本発明の一実施形態では、制御装置20は、イオンビームエッチング装置が備える基板ホルダの回転駆動機構や放電用電源を制御することができれば、該イオンビームエッチング装置に内蔵されても良いし、LAN等によるローカルな接続、または、インターネットといったWANによる接続を介して、イオンビームエッチング装置と別個に設けても良い。
また、前述した実施形態の機能を実現するように前述した実施形態の構成を動作させるプログラムを記憶媒体に記憶させ、該記憶媒体に記憶されたプログラムをコードとして読み出し、コンピュータにおいて実行する処理方法も上述の実施形態の範疇に含まれる。即ちコンピュータ読み取り可能な記憶媒体も実施例の範囲に含まれる。また、前述のコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体はもちろんそのコンピュータプログラム自体も上述の実施形態に含まれる。
かかる記憶媒体としてはたとえばフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD―ROM、磁気テープ、不揮発性メモリカード、ROMを用いることができる。
また前述の記憶媒体に記憶されたプログラム単体で処理を実行しているものに限らず、他のソフトウエア、拡張ボードの機能と共同して、OS上で動作し前述の実施形態の動作を実行するものも前述した実施形態の範疇に含まれる。
2 プラズマ形成空間
3 排気ポンプ
4 ベルジャー
5 ガス導入部
6 アンテナ
7 整合器
8 電磁コイル
9 グリッド
10 基板ホルダ
11 基板
12 放電用電源
13 ニュートラライザー
14 位置センサ
15 ノッチ、オリフラ
20 制御装置
21 ホルダ回転制御部
21a 目標速度算出部
21b 駆動信号生成部
30 回転駆動機構
31 ホルダ回転駆動部
32 フィードバック制御部
40 フォトレジスト
50 磁気抵抗効果膜
51 磁気抵抗効果素子
52 絶縁膜
53 下部金属膜
54 磁性膜
55 上部金属膜
70 第1電極
71 第2電極
72 第3電極
73 第1電極用電源
74 第2電極用電源
Claims (31)
- プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、
前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、
前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記基板の回転速度を制御するための回転制御手段とを備え、
前記回転制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、
前記基板上に形成された素子のイオンビームエッチングによって加工される面のうち均一性及び対称性が望まれる面に平行であり、且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第2の状態における前記基板の前記回転速度を前記第1の状態における前記基板の前記回転速度よりも速くすることを特徴とするイオンビームエッチング装置。 - 前記回転制御手段は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記回転速度を算出し、該正弦波関数に基づいて前記基板の前記回転速度を制御することを特徴とする請求項1に記載のイオンビームエッチング装置。
- 前記回転制御手段は、前記基板が1回転する間に前記回転速度の正弦波が2周期進行するように前記回転速度を制御することを特徴とする請求項2に記載のイオンビームエッチング装置。
- プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、
前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、
前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記基板の回転停止時間を制御するための回転制御手段とを備え、
前記回転制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板の前記回転停止時間を前記第2の状態における前記基板の前記回転停止時間よりも長くすることを特徴とするイオンビームエッチング装置。 - 前記回転制御手段は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記回転停止時間を算出し、該正弦波関数に基づいて前記基板の前記回転停止時間を制御することを特徴とする請求項4に記載のイオンビームエッチング装置。
- 前記回転制御手段は、前記基板が1回転する間に前記回転停止時間の正弦波が2周期進行するように前記回転停止時間を制御することを特徴とする請求項5に記載のイオンビームエッチング装置。
- プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、
前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、
前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記プラズマ形成手段への供給電力を制御するための電力制御手段とを備え、
前記電力制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記プラズマ形成手段への前記供給電力を前記第2の状態における前記プラズマ形成手段への前記供給電力よりも大きくすることを特徴とするイオンビームエッチング装置。 - 前記電力制御手段は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記供給電力を算出し、該正弦波関数に基づいて前記供給電力を制御することを特徴とする請求項7に記載のイオンビームエッチング装置。
- 前記電力制御手段は、前記基板が1回転する間に前記供給電力の正弦波が2周期進行するように前記供給電力を制御することを特徴とする請求項8に記載のイオンビームエッチング装置。
- プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
基板を保持するための基板ホルダとを備えたイオンビームエッチング装置であって、
前記基板ホルダは回転可能であり、且つ前記グリッドに対しての傾斜角度が変更可能であり、
前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記グリッドへの印加電圧を制御することで、ビーム引き出し電圧を制御する電圧制御手段と、
前記電圧制御手段は、前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、
前記基板上に規則配列された素子のイオンビームエッチングによって加工される面のうち均一性及び対称性が望まれる面に平行であり、且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記ビーム引き出し電圧を前記第2の状態における前記ビーム引き出し電圧よりも大きくすることを特徴とするイオンビームエッチング装置。 - 前記電圧制御手段は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記ビーム引き出し電圧を算出し、該正弦波関数に基づいて前記ビーム引き出し電圧を制御することを特徴とする請求項10に記載のイオンビームエッチング装置。
- 前記電力制御手段は、前記基板が1回転する間に前記ビーム引き出し電圧の正弦波が2周期進行するように前記ビーム引き出し電圧を制御することを特徴とする請求項11に記載のイオンビームエッチング装置。
- イオンビームエッチング方法であって、
回転可能であり、且つグリッドに対して傾斜可能な基板ホルダ上に基板を載置する基板載置工程と、
プラズマ形成空間に放電用ガスを導入し、プラズマ形成手段によってプラズマを形成するプラズマ形成工程と、
前記プラズマ形成空間に形成されたプラズマからグリッドによってイオンを引き出し、イオンビームを形成するイオンビーム形成工程と、
前記基板と前記グリッドが斜向かいに位置するように前記基板ホルダを傾斜させる傾斜工程と、
前記基板を回転させながら前記イオンビームを照射し、前記基板を処理する基板処理工程とを有し、
前記基板処理工程は、
前記基板の回転位置を検出する回転位置検出工程と、
前記回転位置検出工程により検出された前記基板の回転位置に基づき、
前記基板上に規則配列された素子のイオンビームエッチングによって加工される面のうち均一性及び対称性が望まれる面に平行であり、且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくなるように制御を行う制御工程とを有することを特徴とするイオンビームエッチング方法。 - 前記制御工程は、前記基板の回転速度を制御する回転制御工程を有し、
前記回転制御工程は、前記第2の状態における前記基板の前記回転速度を前記第1の状態における前記基板の前記回転速度よりも速くすることで、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくすることを特徴とする請求項13に記載のイオンビームエッチング方法。 - 前記回転制御工程は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記回転速度を算出し、該正弦波関数に基づいて前記基板の前記回転速度を制御することを特徴とする請求項14に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前記回転制御工程は、前記基板が1回転する間に前記回転速度の正弦波が2周期進行するように前記回転速度を制御することを特徴とする請求項15に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前期制御工程は、前記基板の回転停止時間を制御する回転制御工程を有し、
前記回転制御手段は、前記第1の状態における前記基板ホルダの前記回転停止時間を前記第2の状態における前記基板ホルダの前記回転停止時間よりも長くすることで、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくすることを特徴とする請求項13に記載のイオンビームエッチング方法。 - 前記回転制御工程は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記回転停止時間を算出し、該正弦波関数に基づいて前記基板の前記回転停止時間を制御することを特徴とする請求項17に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前記回転制御工程は、前記基板が1回転する間に前記回転停止時間の正弦波が2周期進行するように前記回転停止時間を制御することを特徴とする請求項18に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前期制御工程は、前記プラズマ形成手段への供給電力を制御する電力制御工程を有し、
前記電力制御工程は、前記第1の状態における前記供給電力を第2の状態における前記供給電力よりも大きくすることで、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくすることを特徴とする請求項13に記載のイオンビームエッチング方法。 - 前記電力制御工程は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記供給電力を算出し、該正弦波関数に基づいて前記供給電力を制御することを特徴とする請求項20に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前記電力制御工程は、前記基板が1回転する間に前記供給電力の正弦波が2周期進行するように前記供給電力を制御することを特徴とする請求項21に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前期制御工程は、前記グリッドへの印加電圧を制御することでビーム引き出し電圧を制御する電圧制御工程を有し、
前記電圧制御工程は、前記第1の状態における前記ビーム引き出し電圧を第2の状態における前記ビーム引き出し電圧よりも大きくすることで、前記第1の状態における前記基板のエッチング量を前記第2の状態における前記基板のエッチング量よりも大きくすることを特徴とする請求項13に記載のイオンビームエッチング方法。 - 前記電圧制御工程は、前記基板の回転角の正弦波関数として前記ビーム引き出し電圧を算出し、該正弦波関数に基づいて前記ビーム引き出し電圧を制御することを特徴とする請求項23に記載のイオンビームエッチング方法。
- 前記電圧制御工程は、前記基板が1回転する間に前記ビーム引き出し電圧の正弦波が2周期進行するように前記ビーム引き出し電圧を制御することを特徴とする請求項24に記載のイオンビームエッチング方法。
- プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、
前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記基板ホルダの回転を制御する回転制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、
前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、
前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、
前記基板上に形成された素子のイオンビームエッチングによって加工される面のうち均一性及び対称性が望まれる面に平行であり、且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第2の状態における前記基板の回転速度を前記第1の状態における前記基板の回転速度よりも速くなるように、前記回転制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、
前記生成された制御信号を前記回転制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする制御装置。 - プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、
前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出した回転位置に応じて、前記基板の回転停止時間を制御する回転制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、
前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、
前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記基板の回転停止時間を前記第2の状態における前記基板の回転停止時間よりも長くなるように、前記回転制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、
前記生成された制御信号を前記回転制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする制御装置。 - プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、
前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記プラズマ形成手段への供給電力を制御する電力制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、
前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、
前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、イオンビームエッチングによって形成される被処理面に平行であり且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記供給電力を前記第2の状態における前記供給電力よりも大きくなるように、前記電力制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、
前記生成された制御信号を前記電力制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする制御装置。 - プラズマを形成するためのプラズマ形成手段と、
前記プラズマ形成手段によってプラズマが形成されるプラズマ形成空間と、
前記プラズマ形成空間で形成されたプラズマからイオンを引き出すグリッドと、
回転可能であり、且つ前記グリッドに対して傾斜可能な基板ホルダと、
前記基板ホルダ上に基板が保持された際に、前記基板の回転位置を検出するための位置検出手段と、
前記グリッドへの印加電圧を制御することでビーム引き出し電圧を制御する電圧制御手段とを備えたイオンビームエッチング装置を制御するための制御装置であって、
前記位置検出手段から前記回転位置に関する情報を取得する手段と、
前記基板が前記グリッドの斜向かいにある場合に、
前記基板上に規則配列された素子のイオンビームエッチングによって加工される面のうち均一性及び対称性が望まれる面に平行であり、且つ前記基板面に平行である第1の方向側に前記グリッドが位置する状態を第1の状態とし、前記第1の方向と垂直であり且つ前記基板面に平行である第2の方向側に前記グリッドが位置する状態を第2の状態としたとき、前記第1の状態における前記ビーム引き出し電圧を前記第2の状態における前記ビーム引き出し電圧よりも大きくなるように、前記電圧制御手段を制御するための制御信号を生成する手段と、
前記生成された制御信号を前記電圧制御手段に送信する手段とを有することを特徴とする制御装置。 - コンピュータを請求項26乃至29のいずれか1項に記載の制御装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
- コンピュータにより読み出し可能なプログラムを格納した記憶媒体であって、請求項30に記載のコンピュータプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
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