JPH02207443A - イオンビーム装置 - Google Patents
イオンビーム装置Info
- Publication number
- JPH02207443A JPH02207443A JP1028103A JP2810389A JPH02207443A JP H02207443 A JPH02207443 A JP H02207443A JP 1028103 A JP1028103 A JP 1028103A JP 2810389 A JP2810389 A JP 2810389A JP H02207443 A JPH02207443 A JP H02207443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- ion
- electrode
- solid insulator
- solid
- 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.)
- Pending
Links
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 title claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 29
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 21
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 16
- 230000009191 jumping Effects 0.000 abstract description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体製造プロセスで使用されているイオ
ン注入装置等、真空雰囲気中でイオンを引き出しあるい
は加減速するための電極をイオンの引出し方向あるいは
加減速の方向に固体絶縁物を介して多段に配してなる電
極系を有するイオンビーム装置に関する。
ン注入装置等、真空雰囲気中でイオンを引き出しあるい
は加減速するための電極をイオンの引出し方向あるいは
加減速の方向に固体絶縁物を介して多段に配してなる電
極系を有するイオンビーム装置に関する。
第4図は真空雰囲気中でイオンを加減速する従来の電極
系構成の一例を示す概要図である。真空雰囲気を形成す
る真空容器は高圧ハウジング1゜低圧ハウジング2.固
体絶縁物3を用いて形成され、この真空容器内に、ここ
には特に図示しないが、イオン源を内蔵するとともに真
空排気装置等を備えている。イオンを加減速する電極系
は高圧電極4.中圧電極5.低圧電極6を有し、これら
の電極は固体絶縁物3により位置を固定されかつ互いに
絶縁されている0図中左方から来たイオンビーム7は、
電極系が形成する静電界の作用で加減速されて右方へ向
かう、ここで、固体絶縁物3の真空側沿面の汚損を防ぐ
ため、図のようにイオンビームの走行路から該沿面が直
視できないように各電極を円筒状に形成して同軸に配置
しているのが一般的である。なお、汚損勧賞はイオンビ
ームが電極等に当たった時に発生するスパッタ粒子が主
である。
系構成の一例を示す概要図である。真空雰囲気を形成す
る真空容器は高圧ハウジング1゜低圧ハウジング2.固
体絶縁物3を用いて形成され、この真空容器内に、ここ
には特に図示しないが、イオン源を内蔵するとともに真
空排気装置等を備えている。イオンを加減速する電極系
は高圧電極4.中圧電極5.低圧電極6を有し、これら
の電極は固体絶縁物3により位置を固定されかつ互いに
絶縁されている0図中左方から来たイオンビーム7は、
電極系が形成する静電界の作用で加減速されて右方へ向
かう、ここで、固体絶縁物3の真空側沿面の汚損を防ぐ
ため、図のようにイオンビームの走行路から該沿面が直
視できないように各電極を円筒状に形成して同軸に配置
しているのが一般的である。なお、汚損勧賞はイオンビ
ームが電極等に当たった時に発生するスパッタ粒子が主
である。
一般に、イオンビームが電極やハウジングに当たるとス
パッタリングによって金属原子が発生し、これが真空雰
囲気内で直進して構造物に衝突、付着する。この付着原
子は運転時間とともに堆積し、ついには剥離して微粒子
になる。この堆積、@離は真空容器内のいたる所で発生
するが、その場所が電極間の場合、第3図に示すように
、粒子先端部に電界が集中し、電界方向に静電力が作用
する。
パッタリングによって金属原子が発生し、これが真空雰
囲気内で直進して構造物に衝突、付着する。この付着原
子は運転時間とともに堆積し、ついには剥離して微粒子
になる。この堆積、@離は真空容器内のいたる所で発生
するが、その場所が電極間の場合、第3図に示すように
、粒子先端部に電界が集中し、電界方向に静電力が作用
する。
ここで符号8は一方の電極面を意味する。具体的には、
粒子表面の垂直方向の電界をEとすると、静電応力 P−□墨。El aゆ :真空の誘電率が発生
し、粒子表面積を考慮すると静電力ΔF−□虐。E8Δ
S AS:ll小面積が作用する。これを粒子
表面全体で求めることによって粒子に作用する垂直方向
の静電力が決まる。
粒子表面の垂直方向の電界をEとすると、静電応力 P−□墨。El aゆ :真空の誘電率が発生
し、粒子表面積を考慮すると静電力ΔF−□虐。E8Δ
S AS:ll小面積が作用する。これを粒子
表面全体で求めることによって粒子に作用する垂直方向
の静電力が決まる。
この静電力は電界空間の平均電界E0を10’V/m(
IKV/m)とすれば、例えば直径50μの鋼球を浮き
上げるのに充分な大きさである0粒子は浮き上がる時に
電極から真電荷を受は取るが、浮き上がった粒子は対向
電極に衝突して電荷を失い、今度は逆極性の電荷を受け
て下降する。このように跳躍運動を繰り返しているうち
に、その一部はついには固体絶縁物内面に到達、該内面
を汚損し、結果として耐電圧の低下を招く。
IKV/m)とすれば、例えば直径50μの鋼球を浮き
上げるのに充分な大きさである0粒子は浮き上がる時に
電極から真電荷を受は取るが、浮き上がった粒子は対向
電極に衝突して電荷を失い、今度は逆極性の電荷を受け
て下降する。このように跳躍運動を繰り返しているうち
に、その一部はついには固体絶縁物内面に到達、該内面
を汚損し、結果として耐電圧の低下を招く。
この発明の目的は、汚損粒子の発生とその跳躍運動とは
不可避であることから、跳躍運動が繰り返されても汚損
粒子が固体絶縁物内面に近づくことのできない電極系を
構成することである。
不可避であることから、跳躍運動が繰り返されても汚損
粒子が固体絶縁物内面に近づくことのできない電極系を
構成することである。
この課題を解決するために、この発明においては、電極
系を構成する各電極を、隣り合う電極相互の対向間隔が
それぞれ固体絶縁物側からイオンの走行路側へ広がる部
分をイオン走行路まわり周方向に形成するように形成し
、この部分に固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に湾
曲する電気力線の壁を形成せしめるものとする。
系を構成する各電極を、隣り合う電極相互の対向間隔が
それぞれ固体絶縁物側からイオンの走行路側へ広がる部
分をイオン走行路まわり周方向に形成するように形成し
、この部分に固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に湾
曲する電気力線の壁を形成せしめるものとする。
電極系を構成する各電極をこのように形成し、電極相互
の対向間隔内に固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に
湾曲する電気力線の壁を形成すると、汚損粒子が電極の
対向間隔内で電気力線に沿って跳躍運動を行おうとする
際に汚損粒子に遠心力が作用し、汚損粒子は跳躍を繰り
返すたびに固体絶縁物から遠ざかり、湾曲した電界の壁
より内側へ入り込むことができない、これにより固体絶
縁物側へ向かおうとする汚損粒子は固体1!I緑物内面
に近付くことができず、固体絶縁物内面は清浄に保たれ
る。
の対向間隔内に固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に
湾曲する電気力線の壁を形成すると、汚損粒子が電極の
対向間隔内で電気力線に沿って跳躍運動を行おうとする
際に汚損粒子に遠心力が作用し、汚損粒子は跳躍を繰り
返すたびに固体絶縁物から遠ざかり、湾曲した電界の壁
より内側へ入り込むことができない、これにより固体絶
縁物側へ向かおうとする汚損粒子は固体1!I緑物内面
に近付くことができず、固体絶縁物内面は清浄に保たれ
る。
第1図は本発明の一実施例を示す概要図である。
図中、第4図と同一の部材には同一符号を付し、説明を
省略する。高圧電極10.中圧電極11.低圧電極12
はいずれも断面形状が、軸方向に順次傾斜角が太き(な
る、多段の折れ線形状にしである。
省略する。高圧電極10.中圧電極11.低圧電極12
はいずれも断面形状が、軸方向に順次傾斜角が太き(な
る、多段の折れ線形状にしである。
スパッタ粒子が付着しうるのは各電極の先端付近である
が、その部分から固体絶縁物に向かう途中の電界強度が
固体絶縁物に近づくにつれて大きくなり、これにより隣
り合う電極相互間の電界空間の電気力線が固体絶縁物側
からイオンの走行路側へ凸に湾曲する電気力線の壁を、
各電極断面の折れ線中のいずれかの線の傾斜を変えるこ
とにより、本実施例では各電極の対向間隔中の部位A、
Bに形成している。すなわち、このような電極構成にす
ると、第2図に示すように、電気力1(図中の破線)は
弱い電界の方へ凸に湾曲するので、スパッタ粒子はその
発生時のスパッタ速度で電気力線の壁を貫いて固体絶縁
物方向へ進もうとしても、−旦電極面に衝突した後は、
凸に湾曲した電気力線に沿って力を受けつつ運動し、か
つこの運動により同時に遠心力を受けるから、跳躍運動
をしながら順次弱電界方向へとシフトする (図中の実
線矢印)、第1図の場合、スパッタ粒子は各電極の先端
方向へと向かい、ついには無電界である高圧電極10の
内側あるいは低圧ハウジング2内に捕集される。
が、その部分から固体絶縁物に向かう途中の電界強度が
固体絶縁物に近づくにつれて大きくなり、これにより隣
り合う電極相互間の電界空間の電気力線が固体絶縁物側
からイオンの走行路側へ凸に湾曲する電気力線の壁を、
各電極断面の折れ線中のいずれかの線の傾斜を変えるこ
とにより、本実施例では各電極の対向間隔中の部位A、
Bに形成している。すなわち、このような電極構成にす
ると、第2図に示すように、電気力1(図中の破線)は
弱い電界の方へ凸に湾曲するので、スパッタ粒子はその
発生時のスパッタ速度で電気力線の壁を貫いて固体絶縁
物方向へ進もうとしても、−旦電極面に衝突した後は、
凸に湾曲した電気力線に沿って力を受けつつ運動し、か
つこの運動により同時に遠心力を受けるから、跳躍運動
をしながら順次弱電界方向へとシフトする (図中の実
線矢印)、第1図の場合、スパッタ粒子は各電極の先端
方向へと向かい、ついには無電界である高圧電極10の
内側あるいは低圧ハウジング2内に捕集される。
なお、発明の実施例としてここでは一例のみ記載したが
、本発明の内容は第1図の形状に限定されるものではな
く、スパッタ粒子発生源と固体絶縁物との間に、スパッ
タ粒子発生源の方向へ電気力線が凸になるような電極形
状、例えば互いに勾配した平板電極を設けることによっ
ても発明の目的は達成される。また、説明は3枚電極構
成を例にして行ったが、電極枚数は限定されない。
、本発明の内容は第1図の形状に限定されるものではな
く、スパッタ粒子発生源と固体絶縁物との間に、スパッ
タ粒子発生源の方向へ電気力線が凸になるような電極形
状、例えば互いに勾配した平板電極を設けることによっ
ても発明の目的は達成される。また、説明は3枚電極構
成を例にして行ったが、電極枚数は限定されない。
(発明の効果〕
以上に述べたように、この発明では、電極系を構成する
各電極を、隣り合う電極相互の対向間隔がそれぞれ固体
絶縁物側からイオンの走行路側へ広がる部分をイオン走
行路まわり周方向に形成するように形成し、この部分に
固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に湾曲する電気力
線の壁が形成されるようにしたので、各電極の先端近傍
に発生したスバフタ粒子は、その発生時のスパッタ速度
で電気力線の壁を貫いて固体絶縁物方向へ進もうとして
も、−旦電極面に衝突した後は、凸に湾曲した電気力線
に沿って力を受けつつ運動し、かつこの運動により同時
に遠心力を受けるから、跳躍運動をしながら順次弱電界
方向へとシフトされ、固体絶縁物に近づくことができな
い、これにより固体絶縁物の内面は常に清浄に保たれ、
装置の大形化やコスト上昇をもたらすことなく、耐電圧
の低下を防ぐことができる。
各電極を、隣り合う電極相互の対向間隔がそれぞれ固体
絶縁物側からイオンの走行路側へ広がる部分をイオン走
行路まわり周方向に形成するように形成し、この部分に
固体絶縁物側からイオン走行路側へ凸に湾曲する電気力
線の壁が形成されるようにしたので、各電極の先端近傍
に発生したスバフタ粒子は、その発生時のスパッタ速度
で電気力線の壁を貫いて固体絶縁物方向へ進もうとして
も、−旦電極面に衝突した後は、凸に湾曲した電気力線
に沿って力を受けつつ運動し、かつこの運動により同時
に遠心力を受けるから、跳躍運動をしながら順次弱電界
方向へとシフトされ、固体絶縁物に近づくことができな
い、これにより固体絶縁物の内面は常に清浄に保たれ、
装置の大形化やコスト上昇をもたらすことなく、耐電圧
の低下を防ぐことができる。
第1図は本発明の実施例を示す概要図、第2図は本発明
における微粒子の挙動を示す概念図、第3図は電極に接
触している微粒子の状態図、第4図は従来の加速管の概
要図である。 3:固体絶縁物、4,5.6,8,10.11,12.
20,21 :電極、7:イオンビーム、22:電気力
線。 4111フ 11?1 第2図 第3図 第4 圀
における微粒子の挙動を示す概念図、第3図は電極に接
触している微粒子の状態図、第4図は従来の加速管の概
要図である。 3:固体絶縁物、4,5.6,8,10.11,12.
20,21 :電極、7:イオンビーム、22:電気力
線。 4111フ 11?1 第2図 第3図 第4 圀
Claims (1)
- 1)真空雰囲気中でイオンを引き出しあるいは加減速す
るための電極をイオンの引出し方向あるいは加減速の方
向に固体絶縁物を介して多段に配してなる電極系を有す
るイオンビーム装置において、該電極系を構成する各電
極を、隣り合う電極相互の対向間隔がそれぞれ固体絶縁
物側からイオンの走行路側へ広がる部分をイオン走行路
まわり周方向に形成するように形成し、この部分に固体
絶縁物側からイオン走行路側へ凸に湾曲する電気力線の
壁が形成されることを特徴とするイオンビーム装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1028103A JPH02207443A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | イオンビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1028103A JPH02207443A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | イオンビーム装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02207443A true JPH02207443A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12239470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1028103A Pending JPH02207443A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | イオンビーム装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02207443A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018066170A1 (ja) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 東芝電子管デバイス株式会社 | X線管 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028103A patent/JPH02207443A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018066170A1 (ja) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 東芝電子管デバイス株式会社 | X線管 |
US11037751B2 (en) | 2016-10-03 | 2021-06-15 | Canon Electron Tubes & Devices Co., Ltd. | X-ray tube |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3898408A (en) | Circuit interrupter with improved trap for removing particles from fluid insulating material | |
JP5242937B2 (ja) | イオン注入装置及びイオン注入方法 | |
KR100951389B1 (ko) | 박막 형성 장치 | |
GB2250858A (en) | Charged particle extraction arrangement | |
CN102400107A (zh) | 磁控溅射源及磁控溅射设备 | |
WO2002019378A2 (en) | System and method for removing particles entrained in an ion beam | |
JPH02207443A (ja) | イオンビーム装置 | |
CN107808810A (zh) | 离子泵中的离子轨道操纵构造 | |
CN107400869A (zh) | 一种提高磁控溅射镀膜过程中平面靶利用率的方法 | |
CN212412000U (zh) | 适于质谱仪的质量分析器 | |
CN109256319B (zh) | 电离源及包括该电离源的二次离子质谱仪 | |
JPS5923432A (ja) | プラズマイオン源 | |
JP3433004B2 (ja) | 直流ガス絶縁母線 | |
JPS627855A (ja) | スパツタリング装置 | |
JP2012172204A (ja) | マグネトロン型スパッタ装置 | |
WO2023128438A1 (ko) | 이온 펌프 | |
US1231587A (en) | Shielding system for vapor-converters. | |
RU94042655A (ru) | Способ разделения изотопов и устройство для его осуществления | |
JP2879662B2 (ja) | 荷電粒子ビ−ム発生装置 | |
US2845539A (en) | Mass spectrometry | |
JPS62112777A (ja) | 薄膜形成装置 | |
Bartosik | Chosen phenomena in vacuum chamber at heavy direct current switching off in transverse magnetic field | |
US3435334A (en) | Method and apparatus for measuring high vacuums | |
US6326630B1 (en) | Ion implanter | |
JPH0750637B2 (ja) | 高速原子線源 |