JPH0794466A - 表面処理装置 - Google Patents
表面処理装置Info
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- JPH0794466A JPH0794466A JP5233898A JP23389893A JPH0794466A JP H0794466 A JPH0794466 A JP H0794466A JP 5233898 A JP5233898 A JP 5233898A JP 23389893 A JP23389893 A JP 23389893A JP H0794466 A JPH0794466 A JP H0794466A
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- gas
- gas ejection
- reaction vessel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大口径ウェハ等でも均一な表面処理が可能な
表面処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 反応容器１と、この反応容器内を排気して減
圧に維持する排気手段と、前記反応容器に設けられた複
数のガス噴き出し孔を有し、前記反応容器内にガスを導
入するガス導入手段４，５と、前記ガス噴き出し孔の開
閉を制御する手段と、前記ガス噴き出し孔からガスを噴
き出すことにより形成されたクラスタをイオン化する手
段６と、イオン化したクラスタを引き出し、前記反応容
器内に配置された被処理基体に輸送する手段７とを具備
したことを特徴とする。
表面処理装置を提供することを目的とする。 【構成】 反応容器１と、この反応容器内を排気して減
圧に維持する排気手段と、前記反応容器に設けられた複
数のガス噴き出し孔を有し、前記反応容器内にガスを導
入するガス導入手段４，５と、前記ガス噴き出し孔の開
閉を制御する手段と、前記ガス噴き出し孔からガスを噴
き出すことにより形成されたクラスタをイオン化する手
段６と、イオン化したクラスタを引き出し、前記反応容
器内に配置された被処理基体に輸送する手段７とを具備
したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造等に
利用される表面処理装置に関する。
利用される表面処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化に伴い、そ
のレイアウトパターンはますます微細化される傾向にあ
り、微細加工技術の開発が進んでいる。微細加工技術の
中で例えばエッチングを例にとると、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）に代表されるイオンビームプロセス
は、半導体装置の微細加工に多大な貢献を果たしている
ことは周知である。しかし、微細化が著しく進むに至
り、従来のイオンビームプロセスでは、次のような問題
点が生じている。
のレイアウトパターンはますます微細化される傾向にあ
り、微細加工技術の開発が進んでいる。微細加工技術の
中で例えばエッチングを例にとると、反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）に代表されるイオンビームプロセス
は、半導体装置の微細加工に多大な貢献を果たしている
ことは周知である。しかし、微細化が著しく進むに至
り、従来のイオンビームプロセスでは、次のような問題
点が生じている。
【０００３】即ち、イオンビームプロセスでは、高エネ
ルギーイオンの基板への衝撃による基板の照射損傷、基
板の帯電によるパターン形状の異常並びにゲート絶縁膜
の破壊、及びパターン幅に依存してエッチング速度が変
化するいわゆるマイクロローディング効果等が発生し易
い。このような問題を解決するため、種々の新しい技術
が提案されている。その中でもクラスタイオンビーム技
術は、従来の原子や分子によるプロセスには無い新しい
効果を持つものとして期待されている。
ルギーイオンの基板への衝撃による基板の照射損傷、基
板の帯電によるパターン形状の異常並びにゲート絶縁膜
の破壊、及びパターン幅に依存してエッチング速度が変
化するいわゆるマイクロローディング効果等が発生し易
い。このような問題を解決するため、種々の新しい技術
が提案されている。その中でもクラスタイオンビーム技
術は、従来の原子や分子によるプロセスには無い新しい
効果を持つものとして期待されている。
【０００４】クラスタビームの生成と制御技術は、既に
ある程度確立されており（参考文献：L.E.Brus, R.W.Si
egel et al., J.Mater. Res., 4,704 (1989)) 、成膜技
術（参照文献：山西、真空、34,623 (1991))をはじめ様
々な応用技術が提案されている。クラスタイオンビーム
の生成法の中でも、ガス噴き出し孔から高圧力で真空中
にガス分子を断熱的に噴き出し、ガス分子の凝縮により
クラスタを生成する手法は、塩素等の反応性ガス分子の
クラスタの生成が可能であるため、これをエッチング技
術に応用した提案がなされている（参考文献：関根他、
特開平５−１０２０８３）。
ある程度確立されており（参考文献：L.E.Brus, R.W.Si
egel et al., J.Mater. Res., 4,704 (1989)) 、成膜技
術（参照文献：山西、真空、34,623 (1991))をはじめ様
々な応用技術が提案されている。クラスタイオンビーム
の生成法の中でも、ガス噴き出し孔から高圧力で真空中
にガス分子を断熱的に噴き出し、ガス分子の凝縮により
クラスタを生成する手法は、塩素等の反応性ガス分子の
クラスタの生成が可能であるため、これをエッチング技
術に応用した提案がなされている（参考文献：関根他、
特開平５−１０２０８３）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体装置の製
造において、半導体ウェハは大口径化される傾向にあ
る。このため、表面処理装置においては、より大面積に
わたって均一な表面処理を行う必要性が高まっている。
しかし、従来のクラスタイオンビーム装置においては、
図６に示す如く、微小な１つの孔３５からのガス分子の
噴き出しによりクラスタイオンビームを生成しているた
め、被処理基体３上にビームを輸送する際、一定以上の
強度のビームを照射できる領域は限られている。このた
め、複数のガス噴き出し孔からガス分子を噴き出させて
クラスタを生成することで、実効的なクラスタイオンビ
ームの照射面積を大きくする方法（関根他、特願平３−
２６０３７６）が提案されている。
造において、半導体ウェハは大口径化される傾向にあ
る。このため、表面処理装置においては、より大面積に
わたって均一な表面処理を行う必要性が高まっている。
しかし、従来のクラスタイオンビーム装置においては、
図６に示す如く、微小な１つの孔３５からのガス分子の
噴き出しによりクラスタイオンビームを生成しているた
め、被処理基体３上にビームを輸送する際、一定以上の
強度のビームを照射できる領域は限られている。このた
め、複数のガス噴き出し孔からガス分子を噴き出させて
クラスタを生成することで、実効的なクラスタイオンビ
ームの照射面積を大きくする方法（関根他、特願平３−
２６０３７６）が提案されている。
【０００６】また、クラスタイオンビームによる表面処
理では、出来得る限り大きなサイズのクラスタを生成す
る必要があり、そのためには、ガス噴き出し孔背圧、及
びガス噴き出し孔径を大きくする必要がある。
理では、出来得る限り大きなサイズのクラスタを生成す
る必要があり、そのためには、ガス噴き出し孔背圧、及
びガス噴き出し孔径を大きくする必要がある。
【０００７】一方、クラスタの生成のためには、ガスが
噴き出される空間を高真空に保持しなければならない。
従って、単純にガス噴き出し孔の数を増やすなどした場
合、装置に大排気速度の真空ポンプを必要とし、実用的
ではない。そのため、実際にはほとんどガス噴き出し孔
の数を増やすことは出来ず、大口径の被処理基体全面に
わたって均一な表面処理ができないという問題は依然と
して解決されていない。
噴き出される空間を高真空に保持しなければならない。
従って、単純にガス噴き出し孔の数を増やすなどした場
合、装置に大排気速度の真空ポンプを必要とし、実用的
ではない。そのため、実際にはほとんどガス噴き出し孔
の数を増やすことは出来ず、大口径の被処理基体全面に
わたって均一な表面処理ができないという問題は依然と
して解決されていない。
【０００８】本発明は、かかる問題を解決すべくなされ
たもので、大面積の被処理物である場合にも、被処理物
面内で均一な表面処理が可能な表面処理装置を提供する
ことを目的とする。
たもので、大面積の被処理物である場合にも、被処理物
面内で均一な表面処理が可能な表面処理装置を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は、反応容器と、この反応容器内を排気
して減圧に維持する排気手段と、前記反応容器に設けら
れた複数のガス噴き出し孔を有し、前記反応容器内にガ
スを導入するガス導入手段と、前記ガス噴き出し孔の開
閉を制御する手段と、前記ガス噴き出し孔からガスを噴
き出すことにより形成されたクラスタをイオン化する手
段と、イオン化したクラスタを引き出し、前記反応容器
内に配置された被処理基体に輸送する手段とを具備する
ことを特徴とする表面処理装置を提供する。
るため、本発明は、反応容器と、この反応容器内を排気
して減圧に維持する排気手段と、前記反応容器に設けら
れた複数のガス噴き出し孔を有し、前記反応容器内にガ
スを導入するガス導入手段と、前記ガス噴き出し孔の開
閉を制御する手段と、前記ガス噴き出し孔からガスを噴
き出すことにより形成されたクラスタをイオン化する手
段と、イオン化したクラスタを引き出し、前記反応容器
内に配置された被処理基体に輸送する手段とを具備する
ことを特徴とする表面処理装置を提供する。
【００１０】前記ガス噴き出し孔の開閉を制御する手段
は、個々のガス噴き出し孔の開閉を独立に制御する手段
とすることが出来る。例えば、第１の開閉ガス噴き出し
孔を閉とすると同時に第２の開閉ガス噴き出し孔を開と
し、次いで第２の開閉ガス噴き出し孔を閉とすると同時
に第３の開閉ガス噴き出し孔を開とするといった具合
に、複数のガス噴き出し孔を順々に開閉することも可能
である。
は、個々のガス噴き出し孔の開閉を独立に制御する手段
とすることが出来る。例えば、第１の開閉ガス噴き出し
孔を閉とすると同時に第２の開閉ガス噴き出し孔を開と
し、次いで第２の開閉ガス噴き出し孔を閉とすると同時
に第３の開閉ガス噴き出し孔を開とするといった具合
に、複数のガス噴き出し孔を順々に開閉することも可能
である。
【００１１】
【作用】本発明によれば、従来一個または複数のガス噴
き出し孔から、常時、高圧力で真空中にガスを噴き出す
ことでクラスタを生成していたのに対し、複数のガス噴
き出し孔の全体又は個々のガス噴き出し孔の開閉を制御
し、真空中へのガスの噴き出しを断続的に行ったり、同
時に開くガス噴き出し孔の数を制限することにより、真
空ポンプの負荷を大幅に軽減することができる。
き出し孔から、常時、高圧力で真空中にガスを噴き出す
ことでクラスタを生成していたのに対し、複数のガス噴
き出し孔の全体又は個々のガス噴き出し孔の開閉を制御
し、真空中へのガスの噴き出しを断続的に行ったり、同
時に開くガス噴き出し孔の数を制限することにより、真
空ポンプの負荷を大幅に軽減することができる。
【００１２】従って、多数のガス噴き出し孔から、大口
径の被処理基体全面にわたってクラスタイオンビームを
照射することが可能であり、その結果、被処理基体全面
にわたって均一な表面処理を行うことができる。
径の被処理基体全面にわたってクラスタイオンビームを
照射することが可能であり、その結果、被処理基体全面
にわたって均一な表面処理を行うことができる。
【００１３】また、本発明によれば、複数種のガスをあ
らかじめ混合させることなく、異なるガス噴き出し孔か
ら供給することで、複数種類のクラスタを生成すること
ができる。
らかじめ混合させることなく、異なるガス噴き出し孔か
ら供給することで、複数種類のクラスタを生成すること
ができる。
【００１４】更にまた本発明によれば、複数のガス噴き
出し孔よりガスをそれぞれ異なる圧力で真空中に噴き出
させることで、複数種のサイズのクラスタを生成するこ
とができ、これにより多様な表面処理が可能である。
出し孔よりガスをそれぞれ異なる圧力で真空中に噴き出
させることで、複数種のサイズのクラスタを生成するこ
とができ、これにより多様な表面処理が可能である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例に係る表面処理装置
について、図面を参照して詳細に説明する。
について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例に係る表面処理
装置をエッチング装置に適用した例の概略構成を示す図
である。図１において、ステンレス等からなる真空容器
１内にはサセプタ２が配置され、このサセプタ２上にウ
ェハ３が載置されている。真空容器１内は、真空ポンプ
（図示せず）により真空に保持され、真空容器１の上部
には、クラスタのソースガスを導入するためのガス溜４
が設置され、このガス溜４の出口には、ガスを噴き出し
クラスタを生成するための多数のガス噴き出し孔からな
るノズルプレート５が設置されている。
装置をエッチング装置に適用した例の概略構成を示す図
である。図１において、ステンレス等からなる真空容器
１内にはサセプタ２が配置され、このサセプタ２上にウ
ェハ３が載置されている。真空容器１内は、真空ポンプ
（図示せず）により真空に保持され、真空容器１の上部
には、クラスタのソースガスを導入するためのガス溜４
が設置され、このガス溜４の出口には、ガスを噴き出し
クラスタを生成するための多数のガス噴き出し孔からな
るノズルプレート５が設置されている。
【００１７】ノズルプレート５の下には、クラスタをイ
オン化するための電子銃６、及びイオン化したクラスタ
を加速するためのメッシュ電極７が配置されている。な
お、参照符号８，９はガスの供給系を、１０は真空排気
される方向をそれぞれ示している。
オン化するための電子銃６、及びイオン化したクラスタ
を加速するためのメッシュ電極７が配置されている。な
お、参照符号８，９はガスの供給系を、１０は真空排気
される方向をそれぞれ示している。
【００１８】ノズルプレート５の個々のガス噴き出し孔
５ａの詳細を図２に示す。図２において、ガス噴き出し
孔５ａ上にヘアピン状の低抵抗金属部材２１が設けら
れ、この金属部材２１の下部２１ａにはガス噴き出し孔
５ａに対応して孔が形成されており、上部２１ｂとの間
に挟み込まれたＯリング２２でシールされている。ま
た、低抵抗金属部材２１の折れ曲がり部の他端には、絶
縁物２３が挟み込まれている。このように構成された低
抵抗金属部材２１の両端には電源２４によりパルス電流
が供給される。
５ａの詳細を図２に示す。図２において、ガス噴き出し
孔５ａ上にヘアピン状の低抵抗金属部材２１が設けら
れ、この金属部材２１の下部２１ａにはガス噴き出し孔
５ａに対応して孔が形成されており、上部２１ｂとの間
に挟み込まれたＯリング２２でシールされている。ま
た、低抵抗金属部材２１の折れ曲がり部の他端には、絶
縁物２３が挟み込まれている。このように構成された低
抵抗金属部材２１の両端には電源２４によりパルス電流
が供給される。
【００１９】次に、以上説明した図１に示すエッチング
装置による、実際のエッチング手順を説明する。ウェハ
３は、ロードロック機構（図示せず）により、真空容器
１内のサセプタ２上に搬送される。ガス供給系８により
ガス溜４に供給された例えばＡｒガスをノズルプレート
５のガス噴き出し孔に供給する。この際、個々のガス噴
き出し孔はパルス電源より供給されるパルス電流により
開閉が電気的に制御されている。
装置による、実際のエッチング手順を説明する。ウェハ
３は、ロードロック機構（図示せず）により、真空容器
１内のサセプタ２上に搬送される。ガス供給系８により
ガス溜４に供給された例えばＡｒガスをノズルプレート
５のガス噴き出し孔に供給する。この際、個々のガス噴
き出し孔はパルス電源より供給されるパルス電流により
開閉が電気的に制御されている。
【００２０】ガス噴き出し孔の開閉の様子を図３を用い
て説明する。図３（ａ）に示す状態では、ヘアピン状金
属部材２１には電流が印加されず、ガス噴き出し孔５ａ
はヘアピン状金属部材２１の上部２１ｂによりＯリング
２２を介してシールされており、この状態ではガス噴き
出し孔５は閉じられ、ガスは真空中に噴き出さない。図
３（ｂ）に示す状態では、ヘアピン状金属部材２１にパ
ルス電流が印加され、それによってヘアピン状金属部材
２１の周囲に上部２１ａと下部２１ｂとが互いに斥け合
うような磁場が誘起され、ヘアピン状金属部材２１の上
部２１ｂが変形し、Ｏリング２２との間に隙間ができ
る。この隙間を通ってＡｒガスがガス噴き出し孔５ａに
導入され、真空中に噴き出す。
て説明する。図３（ａ）に示す状態では、ヘアピン状金
属部材２１には電流が印加されず、ガス噴き出し孔５ａ
はヘアピン状金属部材２１の上部２１ｂによりＯリング
２２を介してシールされており、この状態ではガス噴き
出し孔５は閉じられ、ガスは真空中に噴き出さない。図
３（ｂ）に示す状態では、ヘアピン状金属部材２１にパ
ルス電流が印加され、それによってヘアピン状金属部材
２１の周囲に上部２１ａと下部２１ｂとが互いに斥け合
うような磁場が誘起され、ヘアピン状金属部材２１の上
部２１ｂが変形し、Ｏリング２２との間に隙間ができ
る。この隙間を通ってＡｒガスがガス噴き出し孔５ａに
導入され、真空中に噴き出す。
【００２１】本発明では、このようにして個々のガス噴
き出し孔の開閉を制御し、図４（ｂ）に示すタイミング
チャ−トに従って、図５（ａ）に示す個々のガス噴き出
し孔５ａ〜５ｅを開閉する。即ち、図４（ｂ）にしめす
ように、一番目のガス噴き出し孔５ａが一定時間開き、
それが閉じると同時に二番目のガス噴き出し孔５ｂが開
くという具合に、複数のガス噴き出し孔５ａ〜５ｅを一
つづつ開閉し、ある瞬間にはどれか一つのガス噴き出し
孔が開いている状態にする。
き出し孔の開閉を制御し、図４（ｂ）に示すタイミング
チャ−トに従って、図５（ａ）に示す個々のガス噴き出
し孔５ａ〜５ｅを開閉する。即ち、図４（ｂ）にしめす
ように、一番目のガス噴き出し孔５ａが一定時間開き、
それが閉じると同時に二番目のガス噴き出し孔５ｂが開
くという具合に、複数のガス噴き出し孔５ａ〜５ｅを一
つづつ開閉し、ある瞬間にはどれか一つのガス噴き出し
孔が開いている状態にする。
【００２２】このようにして、Ａｒガスをガス噴き出し
孔５ａ〜５ｅから真空中に放出し、断熱的に膨張させる
と、クラスタ生成に適した過飽和状態を作ることができ
る。この過飽和状態の中で、ガス密度の揺らぎにより生
成したクラスタの核は成長し続け、適当な大きさのサイ
ズのクラスタになる。実際には、クラスタのサイズは所
定の分布を有し、その平均値はガス噴き出し孔の形状、
背圧、及び温度に依存する。
孔５ａ〜５ｅから真空中に放出し、断熱的に膨張させる
と、クラスタ生成に適した過飽和状態を作ることができ
る。この過飽和状態の中で、ガス密度の揺らぎにより生
成したクラスタの核は成長し続け、適当な大きさのサイ
ズのクラスタになる。実際には、クラスタのサイズは所
定の分布を有し、その平均値はガス噴き出し孔の形状、
背圧、及び温度に依存する。
【００２３】通常、ガス噴き出し孔５ａ〜５ｅの直径
は、例えば５０μｍ〜１ｍｍ（特に１００μｍ）程度
で、ガスの背圧は２〜５ａｔｍであり、真空容器１内の
圧力は、クラスタの平均自由行程が充分長くなる１０-4
Ｔｏｒｒ程度以下に保持する必要がある。このようにし
て生成したＡｒクラスタは、電気的に中性であり、電子
銃６から放出され電子ビームによりイオン化される。イ
オン化されたＡｒクラスタはメッシュ電極７とガス溜４
との間に印加された電圧により加速され、ウェハ３表面
に照射される。
は、例えば５０μｍ〜１ｍｍ（特に１００μｍ）程度
で、ガスの背圧は２〜５ａｔｍであり、真空容器１内の
圧力は、クラスタの平均自由行程が充分長くなる１０-4
Ｔｏｒｒ程度以下に保持する必要がある。このようにし
て生成したＡｒクラスタは、電気的に中性であり、電子
銃６から放出され電子ビームによりイオン化される。イ
オン化されたＡｒクラスタはメッシュ電極７とガス溜４
との間に印加された電圧により加速され、ウェハ３表面
に照射される。
【００２４】真空容器１内にはガス供給系９を通して反
応性ガス、例えばＣｌ2 ガスが導入されている。ウェハ
表面に吸着したＣｌ2 と、Ａｒクラスタイオンとの物理
化学的な相乗反応によって，ウェハ３表面の被処理部の
エッチングが進行する。図５は、本発明により実効的な
クラスタイオンビームの照射面積が大きくなることを示
す図であり、図中、点線は従来の単一ノズルによりクラ
スタを生成するエッチング装置によるウェハ表面に於け
るビーム強度分布、実線は本発明のエッチング装置によ
って実現される実効的なビーム強度分布をそれぞれ示
す。
応性ガス、例えばＣｌ2 ガスが導入されている。ウェハ
表面に吸着したＣｌ2 と、Ａｒクラスタイオンとの物理
化学的な相乗反応によって，ウェハ３表面の被処理部の
エッチングが進行する。図５は、本発明により実効的な
クラスタイオンビームの照射面積が大きくなることを示
す図であり、図中、点線は従来の単一ノズルによりクラ
スタを生成するエッチング装置によるウェハ表面に於け
るビーム強度分布、実線は本発明のエッチング装置によ
って実現される実効的なビーム強度分布をそれぞれ示
す。
【００２５】図５から、クラスタイオンビームの実効的
な照射面積が増大していることがわかる。従って、本発
明の装置を用いることにより、ウェハ全面にわたって均
一なエッチングが可能となる。この際、上記方法により
生成されたクラスタイオンビームを電気的または磁気的
に偏向することによって、より広い面積にクラスタイオ
ンビームを照射することが可能になる。
な照射面積が増大していることがわかる。従って、本発
明の装置を用いることにより、ウェハ全面にわたって均
一なエッチングが可能となる。この際、上記方法により
生成されたクラスタイオンビームを電気的または磁気的
に偏向することによって、より広い面積にクラスタイオ
ンビームを照射することが可能になる。
【００２６】以上、本発明の実施例を示したが、本発明
はこれらの実施例に限定されることなく、種々の変形が
可能である。例えば、Ａｒクラスタイオンビームのかわ
りに反応性ガス、例えばＣｌ2 クラスタイオンビームの
みでエッチングを行うことも可能であり、この場合、真
空容器１内はガスを供給しなくても良い。また、別途、
直接Ｃｌラジカルを、真空容器１内にビ−ム照射と同時
に供給しても構わない。更に、本発明は、ＣＶＤ法に対
して適用することも出来、例えばシランガスをクラスタ
イオン化して、表面に段差が形成された基板に照射する
ことにより、段差の底及び段差以外の部分に選択的に
（異方的に）ポリシリコン膜を堆積出来る。この時、同
時に酸素ガスを供給することにより、酸化シリコン膜を
堆積することも出来る。
はこれらの実施例に限定されることなく、種々の変形が
可能である。例えば、Ａｒクラスタイオンビームのかわ
りに反応性ガス、例えばＣｌ2 クラスタイオンビームの
みでエッチングを行うことも可能であり、この場合、真
空容器１内はガスを供給しなくても良い。また、別途、
直接Ｃｌラジカルを、真空容器１内にビ−ム照射と同時
に供給しても構わない。更に、本発明は、ＣＶＤ法に対
して適用することも出来、例えばシランガスをクラスタ
イオン化して、表面に段差が形成された基板に照射する
ことにより、段差の底及び段差以外の部分に選択的に
（異方的に）ポリシリコン膜を堆積出来る。この時、同
時に酸素ガスを供給することにより、酸化シリコン膜を
堆積することも出来る。
【００２７】また、サセプタ２には、直流または高周波
バイアスを印加しても良く、温度制御装置によりウェハ
３の温度制御を行っても良いことはもちろんである。
バイアスを印加しても良く、温度制御装置によりウェハ
３の温度制御を行っても良いことはもちろんである。
【００２８】更に、上記実施例で用いたガス噴き出し孔
の開閉制御方法は既に提案（参考文献：R.L.Byer, M.D.
Duncan, J.Chem. Phys. 74,2174 (1981)) されているも
のであるが、本発明はこの方法に限らず、例えばピエゾ
素子（参考文献：J.B.Crossand J.J.Valentini, Rev. S
ci. Instrum., 53,38 (1982))やダブルソレノイド機構
（参考文献：T.E.Adams et al, Rev. Sci. Instrum., 5
2,1469 (1981))を用いてガス噴き出し孔の開閉を制御す
ることも可能である。
の開閉制御方法は既に提案（参考文献：R.L.Byer, M.D.
Duncan, J.Chem. Phys. 74,2174 (1981)) されているも
のであるが、本発明はこの方法に限らず、例えばピエゾ
素子（参考文献：J.B.Crossand J.J.Valentini, Rev. S
ci. Instrum., 53,38 (1982))やダブルソレノイド機構
（参考文献：T.E.Adams et al, Rev. Sci. Instrum., 5
2,1469 (1981))を用いてガス噴き出し孔の開閉を制御す
ることも可能である。
【００２９】また、ノズルプレート５のガス噴き出し孔
の数や配置も本実施例に限定されることなく、被処理基
体の大きさに応じて種々の変形が可能である。また、ガ
ス噴き出し孔の開閉制御の手順も本実施例に限定される
ことはない。例えば、複数のガス噴き出し孔を所定の数
のグル−プに分け、グル−プごとに異なるタイミングで
開閉を行なうことが可能である。更には、すべてのガス
噴き出し孔を同一の開閉のタイミングで開閉することも
可能である。この場合でも、複数のガス噴き出し孔が常
時開いているのではないため、真空ポンプに過大な負荷
を与えることはない。
の数や配置も本実施例に限定されることなく、被処理基
体の大きさに応じて種々の変形が可能である。また、ガ
ス噴き出し孔の開閉制御の手順も本実施例に限定される
ことはない。例えば、複数のガス噴き出し孔を所定の数
のグル−プに分け、グル−プごとに異なるタイミングで
開閉を行なうことが可能である。更には、すべてのガス
噴き出し孔を同一の開閉のタイミングで開閉することも
可能である。この場合でも、複数のガス噴き出し孔が常
時開いているのではないため、真空ポンプに過大な負荷
を与えることはない。
【００３０】更にまた、本発明では、個々のガス噴き出
し孔からそれぞれ異なった圧力、種類のガスを噴き出す
ことが可能であり、そうすることにより容易にクラスタ
イオンの種類、サイズを制御することができる。
し孔からそれぞれ異なった圧力、種類のガスを噴き出す
ことが可能であり、そうすることにより容易にクラスタ
イオンの種類、サイズを制御することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面処理
装置によれば、複数のガス噴き出し孔からガスを導入す
るとともに、ガス噴き出し孔の開閉を制御する手段を設
けているため、真空ポンプの負荷を増加させることなく
クラスタイオンの生成が可能であり、そのため、従来に
較べて大口径の被処理基体全面にわたって、均一な表面
処理が可能である。また、複数種のガスをあらかじめ混
合させることなく、異なるガス噴き出し孔から供給する
ことで、複数種類のクラスタを生成することができる。
更にまた、複数のガス噴き出し孔よりガスをそれぞれ異
なる圧力で真空中に噴き出させることで、複数種のサイ
ズのクラスタを生成することができ、これにより多様な
表面処理が可能である。
装置によれば、複数のガス噴き出し孔からガスを導入す
るとともに、ガス噴き出し孔の開閉を制御する手段を設
けているため、真空ポンプの負荷を増加させることなく
クラスタイオンの生成が可能であり、そのため、従来に
較べて大口径の被処理基体全面にわたって、均一な表面
処理が可能である。また、複数種のガスをあらかじめ混
合させることなく、異なるガス噴き出し孔から供給する
ことで、複数種類のクラスタを生成することができる。
更にまた、複数のガス噴き出し孔よりガスをそれぞれ異
なる圧力で真空中に噴き出させることで、複数種のサイ
ズのクラスタを生成することができ、これにより多様な
表面処理が可能である。
【図１】本発明の一実施例に係るエッチング装置の概略
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】ノズルプレート内の個々のガス噴き出し孔の詳
細図。
細図。
【図３】個々のガス噴き出し孔の開閉が電気的に制御さ
れる様子を説明する図。
れる様子を説明する図。
【図４】ガス噴き出し孔の開閉制御の手順を示す図。
【図５】本発明により実効的なクラスタイオンビームの
照射面積が大きくなることを示す図。
照射面積が大きくなることを示す図。
【図６】従来のクラスタイオンビーム装置の問題点を示
す図。
す図。
１…真空容器 ２…サセプタ ３…半導体ウェハ ４…ガス溜 ５…ノズルプレート ５ａ〜５ｅ…ガス噴き出し孔 ６…電子銃 ７…メッシュ電極 ８，９…ガス供給系 １１…クラスタイオンビーム
Claims (2)
- 【請求項１】 反応容器と、この反応容器内を排気して
減圧に維持する排気手段と、前記反応容器に設けられた
複数のガス噴き出し孔を有し、前記反応容器内にガスを
導入するガス導入手段と、前記ガス噴き出し孔の開閉を
制御する手段と、前記ガス噴き出し孔からガスを噴き出
すことにより形成されたクラスタをイオン化する手段
と、イオン化したクラスタを引き出し、前記反応容器内
に配置された被処理基体に輸送する手段とを具備するこ
とを特徴とする表面処理装置。 - 【請求項２】 前記ガス噴き出し孔の開閉を制御する手
段は、個々のガス噴き出し孔の開閉を独立に制御する請
求項１に記載の表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233898A JPH0794466A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233898A JPH0794466A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794466A true JPH0794466A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=16962309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5233898A Pending JPH0794466A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177154A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-07-31 | Fei Co | クラスタ源を使用する荷電粒子ビーム処理 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5233898A patent/JPH0794466A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008177154A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-07-31 | Fei Co | クラスタ源を使用する荷電粒子ビーム処理 |
| US8835880B2 (en) | 2006-10-31 | 2014-09-16 | Fei Company | Charged particle-beam processing using a cluster source |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040130 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040518 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |