JP5694183B2 - 自己浄化アノードを含む閉ドリフト磁場イオン源装置および同装置による基板改質プロセス - Google Patents
自己浄化アノードを含む閉ドリフト磁場イオン源装置および同装置による基板改質プロセス Download PDFInfo
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Description
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、2008年12月8日に出願した米国仮特許出願第61/120,800号の優先権を主張するものである。
ビーム(i)7は、表面Tをエッチングし、その上に堆積物を形成するために、単独で、または前駆体ガスと組み合わせて表面Tと反応させるのに使用することができることを、当業者は容易に理解できよう。
2a、2b 外側強磁性磁極
4a、4b 内側強磁性磁極
7 イオンビーム
8 電子
10a、10b イオン源
11 電源
13a、13b 磁場
15 外部ガス
16 マニホールド
18 発生源ガス
21a、21b 熱シールド
24a プラズマ放電領域
100 発明装置
104a、104b 離隔絶縁器
S 基板
T 基板表面
Claims (20)
- 基板の表面を改質するプロセスであって、
閉ドリフトイオン源の第1の電気絶縁アノード電極に電子を供給し、前記第1のアノード電極は、正の第1のアノード電極帯電バイアスを有するが、前記第1の閉ドリフトイオン源の他の構成要素は、接地され、または電気的浮動電圧を保持し、前記電子は、前記第1のアノード電極を含む真空チャンバ内に存在するガスからイオン形成を誘導する閉ドリフト磁場と交差するステップと、
前記イオンによって前記基板の前記表面に作用し、前記表面を改質するステップと、
前記ガスの存在下で第1の電極帯電バイアスを負に切り替え、イオン形成を抑制し、前記第1のアノード電極の近傍に第1の電極プラズマを生成し、前記第1のアノード電極から汚染堆積物を浄化するステップと、
反復電子源の存在下で、前記第1の電極帯電バイアスを正に戻し、反復イオン形成を誘導し、前記基板の前記表面を改質するステップとを含み、前記第1の電気絶縁アノード電極に供給される前記電子は、電子放出器によって供給される、基板の表面を改質するプロセス。 - 前記電子放出器は、イオン形成および前記反復イオン形成中に第1の電極帯電バイアスと反対の第2の電極帯電バイアスを有する、第2のアノード電極を備える第2の閉ドリフトイオン源であり、前記第2のアノード電極の近傍の第2の閉ドリフトイオン源マグネトロンスパッタリングプラズマを保持する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記第2のアノード電極は、正の第2の電極帯電バイアスを有し、前記第1の電極プラズマの時間中に前記基板の前記表面に作用する、第2の閉ドリフトイオン源イオンを形成する、請求項2に記載のプロセス。
- 単一の交流電力は、前記第1の電極帯電バイアス、および交流周波数で前記第1の電極帯電バイアスと反対の前記第2の電極帯電バイアスを同時に供給する、請求項3に記載のプロセス。
- 前記交流周波数は、10から100キロヘルツの間にある、請求項4に記載のプロセス。
- 前記第1の閉ドリフトイオン源の前記他の構成要素は、電気的浮動電圧に保持される、請求項1に記載のプロセス。
- 反復電子源は、イオン形成からの第2の電子放出部である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記第1の閉込ドリフトイオン源の前記他の構成要素は、カソード電極、強磁性磁極、または発生源本体ハウジングの少なくとも1つを含む、請求項1から6のいずれかに記載のプロセス。
- 前記基板の前記表面の前記改質は、電気絶縁膜の堆積である、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。
- 前記基板の前記表面の前記改質は、膜の堆積であり、前記堆積中に前記基板を横方向に動かすステップをさらに含む、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。
- 前記第1の閉ドリフトイオン源は、延長加速チャネル型、アノードレイヤ型、または端部ホール型の形態である、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。
- 前記閉ドリフト磁場は、前記第1の閉ドリフトイオン源の前記他の構成要素の少なくとも1つ貫通する、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。
- 複数の前駆体ガス分子を分解し、前記基板の前記表面上に堆積されるコーティング物質を形成するために、前記第1の電極プラズマおよび前記イオンに接触するように前記複数の前駆体ガス分子を導入するステップをさらに含む、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。
- 前記複数の前駆体ガス分子は、前記第1の閉ドリフトイオン源または前記第2の閉ドリフトイオン源の少なくとも1つと前記基板の前記表面との間のプラズマ領域の外部に導入される、請求項13に記載のプロセス。
- 基板の表面上に膜を堆積する装置であって、
第1の電気絶縁アノード電極を有し、他の構成要素は、閉ドリフト磁場を形成する、強磁性カソード磁極および磁石を含み、前記他の構成要素は、接地され、または電気的浮動電圧を保持する、第1の閉ドリフトイオン源と、
正帯電バイアス時間および負帯電バイアス時間を有する帯電バイアスを前記第1のアノード電極に選択的に電力を供給する、電源と、
前記第1の電極帯電バイアスが正のとき、前記第1のアノード電極に電子を供給する、電子放出器とを含む、基板の表面上に膜を堆積する装置。 - 前記閉ドリフト磁場は、前記他の構成要素の少なくとも1つ貫通する、請求項15に記載の装置。
- 前記電子放出器は、イオン形成および前記反復イオン形成中に第1の電極帯電バイアスと反対の第2の電極帯電バイアスを有する、第2のアノード電極を備える第2の閉ドリフトイオン源であり、前記第2のアノード電極の近傍の第2の閉ドリフトイオン源マグネトロンスパッタリングプラズマを保持する、請求項15または16に記載の装置。
- 前記電源は、20から70キロヘルツの出力周波数を有する交流電源である、請求項15に記載の装置。
- 前記第1のアノード電極は、プラズマ閉込凹部を有する、請求項15に記載の装置。
- 前記第1のアノード電極は、動作中に閉レーストラック磁気閉込め内でスパッタリング放電を保持する、内側方向表面を有する、請求項19に記載の装置。
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