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JPS58225637A - Ion beam apparatus - Google Patents

Ion beam apparatus

Info

Publication number
JPS58225637A
JPS58225637A JP10779482A JP10779482A JPS58225637A JP S58225637 A JPS58225637 A JP S58225637A JP 10779482 A JP10779482 A JP 10779482A JP 10779482 A JP10779482 A JP 10779482A JP S58225637 A JPS58225637 A JP S58225637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
etched
discharge
gas
etching
Prior art date
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Application number
JP10779482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0481325B2 (en
Inventor
Yoshitsugu Nishimoto
西本 佳嗣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10779482A priority Critical patent/JPS58225637A/en
Publication of JPS58225637A publication Critical patent/JPS58225637A/en
Publication of JPH0481325B2 publication Critical patent/JPH0481325B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize uniform etching to the entire part of material to be etched by forming plasma with a high frequency power source and extracting an ion current in such a direction as orthogonally crossing with the electrode provided in a plane. CONSTITUTION:Reservoirs 1 and 2 are exhausted to a high degree of vacuum with a vacuum pump 16. Next, a high frequency power is applied across electrodes 7 and 8 from a high frequency power source 13 and discharge gas is supplied from a discharge gas supply hole 17. Thereby, if discharge occurs in the space formed between the electrodes 7 and 8, the ionization effect of gas is further enhanced by the magnetic field generated by a field generating means 12 and stable discharge can be maintained. Charged particles are extracted by control electrodes 10 and 11 from the plasma generated in this space 9 in the direction almost orthogonal to the surface direction of electrodes 7, 8 and these are irradiated to a material 3 to be etched. Thereby, the material 3 is etched. Accordingly, the ion beam can be irradiated uniformly to the etching surface and thereby uniform etching can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 半導体装置をはじめとする各種装置の製造作業において
、しばしばその半導体、磁性体、絶縁体等の各種材料に
対する穿孔、除去等のエツチング作業が行われる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In manufacturing various devices including semiconductor devices, etching operations such as drilling and removing various materials such as semiconductors, magnetic materials, and insulators are often performed.

このエツチング、%に乾式法によるエツチングとしてイ
オンビームエツチング(またはイオンミリングと呼称さ
れ、以下この方法をIMと略称する)法が広く用いられ
ている。このイオンビームエツチングは、これに用いる
ガスの種類によって2つに分類される。即ち、そのひと
つはA r + He r Ne等の不活性ガスを使用
するイオンビームエツチングであり、他のひとつはCF
4.CCl2.0□等の反応性に富むガスを使用するイ
オンビームエツチングであって、このような反応性ガス
を用いるものはりアクティグイオンビームエツチング(
またはリアクティブイオンミリング)と呼称(以下RI
Mと略称する)される。
For this etching, ion beam etching (or ion milling, hereinafter referred to as IM) is widely used as a dry etching method. This ion beam etching is classified into two types depending on the type of gas used. That is, one is ion beam etching using an inert gas such as Ar + Her Ne, and the other is CF etching.
4. Ion beam etching that uses a highly reactive gas such as CCl2.0□ is called active ion beam etching (
or reactive ion milling) (hereinafter referred to as RI
(abbreviated as M).

IM法による場合、一般にカウフマン型が用いられる。In the case of the IM method, the Kaufman type is generally used.

カウフマン型のイオン源は、フィラメントを加熱してそ
こから放出される熱電子を直流電界によって加速し、磁
界印加によって電子と気体分子との衝突確率を高めてグ
ロー放電(またはプラズマと呼ぶ)を発生させるもので
ある。このようなイオン源は、不活性ガスを用いる場合
に適するが、前述したRIM法においては活性ガスが用
いられるために、その活性ガスの放電によってフィラメ
ントに急速な劣化を生じさせ、その放電が不安定で且つ
長時間の使用に耐えられない。しかしながら上述したR
IM法は上述したIM法に比して多くの利点を有する。
A Kaufmann-type ion source heats a filament and accelerates the hot electrons emitted from it using a direct current electric field, and increases the probability of collision between electrons and gas molecules by applying a magnetic field to generate a glow discharge (or plasma). It is something that makes you Such an ion source is suitable when using an inert gas, but since an active gas is used in the above-mentioned RIM method, the discharge of the active gas causes rapid deterioration of the filament, and the discharge may cause permanent damage. It is not stable and cannot withstand long-term use. However, the above R
The IM method has many advantages over the IM method described above.

即ち、このRIM法による場合、これが反応性に富む活
性なイオンを使用するためその放電ガスの選定によって
被エツチング体の材質によるエツチング速度差(エツチ
ングの選択性という)が得られ選択性エツチングに適す
るといり利点を有する。更にこのRIM法においては、
イオンの衝突によるス・賃ツタリング効果に加えて活性
化イオン及び活性化した中性ラジカル分子の化学反応に
より揮発性反応物として被エツチング物質の除去が行わ
れるため、エツチングされた物質が再び被エツチング面
に付着するという問題が生じない。更にまたRIM法は
不活性ガスによるIM法に比して破エツチング面の2次
電子放出によるチャージアップ現象が生じにくい傾向に
あり、いわIM法と同様に被エツチング面に入射するイ
オンの運動エネルギー及び入射方向を高い自由度をもっ
て制御できるので、被エツチング物のエツチング形状の
制御が可能となるという利点を有する。更にまたRIM
法は化学的に活性なイオン及び中性ラジカルをもエツチ
ングに利用できるので不活性ガス単独使用の場合よ#)
被エツチング物質のエツチング速度を増大成いは減少さ
せ得てその制御が容易となるなどの利点を有する。
That is, in the case of this RIM method, since active ions with high reactivity are used, differences in etching speed (referred to as etching selectivity) depending on the material of the object to be etched can be obtained by selecting the discharge gas, making it suitable for selective etching. It has many advantages. Furthermore, in this RIM method,
In addition to the scattering effect caused by ion collisions, the chemical reaction of activated ions and activated neutral radical molecules removes the etched material as a volatile reactant, so that the etched material can be etched again. No problem of sticking to surfaces. Furthermore, in the RIM method, compared to the IM method using an inert gas, the charge-up phenomenon due to secondary electron emission from the etched surface tends to occur less easily, and like the IM method, the kinetic energy of ions incident on the etched surface is less likely to occur. Furthermore, since the direction of incidence can be controlled with a high degree of freedom, the etching shape of the object to be etched can be controlled. Furthermore, RIM
This method can also use chemically active ions and neutral radicals for etching, so it is best when using only an inert gas.
This method has the advantage that the etching rate of the material to be etched can be increased or decreased, making it easy to control.

上述したようにRIM法による場合多くの利点を   
有するものである。ところが上述したようにこの場合反
応性ガスが用いられるために従来長時間安定したイオン
ビームをとシ出すことにおいて問題が生じる。一方この
RIM法においてそのイオンビームをと如出す方法とし
ては種々のものが研究されており、例えば特開昭56−
3577号(特公昭57−2788号)に記載された発
明などがある。
As mentioned above, the RIM method has many advantages.
It is something that you have. However, as described above, since a reactive gas is used in this case, conventionally a problem arises in emitting a stable ion beam for a long time. On the other hand, in this RIM method, various methods for emitting the ion beam have been studied.
There is an invention described in No. 3577 (Japanese Patent Publication No. 57-2788).

本発明においては、上述したRIM法をも実施すること
ができ、例えば、これによるエツチングを安定に、且つ
広域に亘って均一に行うことができるようにしたイオン
ビーム装置を提供するもので   1ある。
The present invention provides an ion beam device that can perform the above-mentioned RIM method, for example, and can perform etching stably and uniformly over a wide area.1. .

本発明の説明に先立って、本発明の理解を容易にするた
めに、更に、RIM法におけるイオン源として要求され
る条件を列記する。
Prior to the description of the present invention, in order to facilitate understanding of the present invention, conditions required for an ion source in the RIM method will be further listed.

(1)  ガス圧力が10−5〜10−’ )ル(To
rr)で放電すること、即ちイオンミリングによる場合
、放電中からそのイオンをとり出してそのエツチングを
行うものであるが、そのエツチング効率を高めるために
は気体分子やイオンの平均自由行程が数礪〜数士鋼程度
は必要となることからこのガス圧力の選定が要求される
ものである。
(1) When the gas pressure is 10-5 to 10-'
rr), that is, when using ion milling, the ions are extracted from the discharge and etched, but in order to increase the etching efficiency, the mean free path of the gas molecules and ions must be several times larger. Since a gas pressure of about 100 to 100 liters is required, this gas pressure must be selected.

(2)  またこの反応性ガスを用いるにかかわらず長
時間安定した放電を維持できること。
(2) In addition, stable discharge can be maintained for a long time regardless of the use of this reactive gas.

(3)被エツチング体が例えば半導体ウェファ−である
ような場合、量産性の上からウェファ−の全面に亘って
、或いは複数のウェファ−に関して一度に均一なエツチ
ングを行うことができるようにするために、そのエツチ
ング面積は少くともウェファ−の直径若しくはそれ以上
の大口径のイオンビームが必要となる。
(3) When the object to be etched is, for example, a semiconductor wafer, for the sake of mass production, it is possible to perform uniform etching over the entire surface of the wafer or on multiple wafers at once. In addition, the etching area requires an ion beam with a large diameter, at least the diameter of the wafer or larger.

(4)放電中からイオンビームを引き出し、イオンや電
子エネルギーをコントロールできることが(5) 望まれる。
(4) It is desirable to be able to extract the ion beam from the discharge and control the energy of the ions and electrons (5).

本発明装置においては、これら(1)〜(4)の条件を
すべて満たしたイオン流を得ることがでなるものである
In the apparatus of the present invention, it is possible to obtain an ion flow that satisfies all of these conditions (1) to (4).

第1図を参照して本発明によるエツチング装置の一例を
説明する。
An example of an etching apparatus according to the present invention will be explained with reference to FIG.

この例では、例えば石英ガラスより成る密閉容器(1)
を設け、その例えば下方に高周波励起型イオン源を構成
する例えば同様に石英ガラスより成る透明の容器(2)
を気密に配置する。容器(1)には被エツチング体(3
)例えばシリコンウェファ−(3)を支持する支持台(
4)を配置する。この支持台(4)は、例えに冷却水が
循環するようになされた冷却手段(図示せず)を具備し
てこれが冷却状態を保持するようになされる。そしてこ
の支持台(4)下にこれによって冷却され且つ例えd軸
心0−σに対して回転するようになされた回転台(5)
が設けられ、更にこの回転台(5)に対して回転するよ
うになされた補助台(6)が設けられてこれに被エツチ
ング体(3)、例えばシリコンウェファ−が取付けられ
るようになさく6) れる。
In this example, a closed container (1) made of, for example, quartz glass is used.
and a transparent container (2) made of quartz glass, for example, below which constitutes a high-frequency excited ion source.
be placed airtight. The object to be etched (3) is placed in the container (1).
) For example, a support stand that supports a silicon wafer (3) (
4) Place. The support base (4) is provided with a cooling means (not shown) in which cooling water is circulated so as to maintain a cooled state. Under this support table (4) is a rotary table (5) which is cooled by this and is configured to rotate about the d-axis 0-σ.
Further, an auxiliary table (6) is provided which is adapted to rotate with respect to the rotary table (5), and an object to be etched (3), for example, a silicon wafer, is attached to this auxiliary table (6). ) can be done.

イオン源容器(2)内には、被エツチング体(3)の配
置面に対向して、例えば容器(2)の底面に板状の第1
の電極(7)が配置される。この第1の電極(7)は被
エツチング体(3)の全体的配置部の全域以上に亘って
対向するように広面積をもって配置される。
Inside the ion source container (2), for example, a plate-shaped first plate is provided on the bottom surface of the container (2), facing the surface on which the object to be etched (3) is arranged.
electrodes (7) are arranged. The first electrodes (7) are arranged over a wide area so as to face each other over the entire area of the object to be etched (3).

また、この第1の電極(7)と被エツチング体(3)と
の間に、被エツチング体(3)の全体的配置面の全域以
上に亘って第1の電極(7)と平行に対向しイオンが透
過し得るようになされたメツシュ状或いは複数の透孔が
穿設された電極板よ9成る第2の電極(8)を配置する
。これら電極(7)及び′(8)間には所要の空間(9
)が形成されるようになされる。
Further, between this first electrode (7) and the object to be etched (3), an electrode is formed that faces parallel to the first electrode (7) over the entire area of the entire arrangement surface of the object to be etched (3). A second electrode (8) consisting of an electrode plate 9 having a mesh shape or having a plurality of through holes through which ions can pass is arranged. There is a required space (9) between these electrodes (7) and '(8).
) is formed.

更に、第2の電極(8)と被エツチング体(3)の全体
的配置部間に第2の電極(8)と平行に同様にイオンを
透過するメツシュ状ないしは多数の透孔が穿設された金
属板よ如成る制御電極例えば図においては互いに平行に
配置された第1及び第2の制御電極叫及び01が配置さ
れる。
Further, a mesh-like or a large number of through-holes which similarly transmit ions are bored between the second electrode (8) and the entire arrangement of the object to be etched (3) in parallel with the second electrode (8). Control electrodes such as metal plates, for example, first and second control electrodes 01, which are arranged parallel to each other in the figure, are arranged.

また、イオン源容器(2)の外側には第1及び第2の電
極(7)よシ(8)間の空間(9)に対して磁場発生手
段a′4例えば永久磁石或いは例えば電磁石が配置され
、そのイオン源容器(2)の軸心を方向、或いはこれを
横切る一方向の磁場を形成する。この磁場は、その向き
が反転する交番磁界となすことが望ましい。
Further, on the outside of the ion source container (2), a magnetic field generating means a'4, such as a permanent magnet or an electromagnet, is arranged in the space (9) between the first and second electrodes (7) and the second electrode (8). The ion source container (2) forms a unidirectional magnetic field extending in the direction of or across the axis of the ion source container (2). This magnetic field is preferably an alternating magnetic field whose direction is reversed.

また第1及び第2の電極(7)及び(8)間には、高周
波電圧を印加する手段を接続する。図において、α力は
高周波電源で、α力はマツチング装置で、図においては
第2のメツシュ状ないしは多孔電極板より成る第2の電
極(8)に例えば、13.56MI(zの高周波電源α
力を接続するようにして第1の電極(7)に固定の例え
ば接地電位を印加するようにした場合である。尚、図に
おいては第2の電極(8)に高周波電源を接続するよう
にした場合であるが、第2の電極(8)を固定電圧とし
第1の電極(7)に高周波電源を接続するようになすこ
ともできる。
Furthermore, means for applying a high frequency voltage is connected between the first and second electrodes (7) and (8). In the figure, the α force is a high frequency power source, and the α force is a matching device.
This is a case where a fixed, for example, ground potential is applied to the first electrode (7) so as to connect the power. Although the figure shows a case where a high frequency power source is connected to the second electrode (8), the second electrode (8) is set to a fixed voltage and a high frequency power source is connected to the first electrode (7). You can also do something like this.

また第1の制御電極叫には、例えば接地電位が   、
i与えられ第2の制御電極a9には、第1の制御電極に
対して正または負の直流制御電圧を印加する。
Further, the first control electrode has a ground potential, for example,
A positive or negative DC control voltage with respect to the first control electrode is applied to the second control electrode a9.

また、容器(1)及び(2)には例えば開閉パルプα!
1を介して真空ポンプが連結される。またα力はイオン
源容器(2)内にガスを送り込むガス供給口で、6時は
放電ガス供給口0ηに連結される放電ガス供給源を示す
。ここに用いられるガスは反応性ガス、例えばCHF3
 rcF 4 +C2F6 、CIFB +C4FB、
またはccz4゜CxCtyF3(x=1.21y−1
〜6+s=1〜6)+8F6*81F4  等のハロダ
ン化合物ガス、或いはAr、H@。
Also, containers (1) and (2) contain, for example, open-close pulp α!
A vacuum pump is connected via 1. Further, α power is a gas supply port that feeds gas into the ion source container (2), and 6 o'clock indicates a discharge gas supply source connected to the discharge gas supply port 0η. The gas used here is a reactive gas, for example CHF3.
rcF 4 +C2F6, CIFB +C4FB,
or ccz4゜CxCtyF3(x=1.21y-1
-6+s=1-6)+8F6*81F4 or other halodane compound gas, or Ar, H@.

N2等の不活性ガス、そのほかN2,0□等のガスを抹
夫単独またはそれらの混合物として用い得る。尚、α侍
は放電ガス供給口α力と放電ガス源(1樟との間に設け
られたマスフローコントローラーで、その後段には、例
えばガス溜め−を配置する。またe溌及びに)は夫々開
閉ないしは調整パルプを示す。
Inert gases such as N2 and other gases such as N2,0□ may be used alone or as a mixture thereof. In addition, the α Samurai is a mass flow controller installed between the discharge gas supply port α force and the discharge gas source (1. Indicates opening/closing or adjusting pulp.

この装置によってイオンビームエツチングを行うには、
まず真空ポンプ(ト)によって容器(1)及び(2)内
を高真空度、例えば10−7〜10”” Torrに排
気し、・その後第1及び第2の電極(7)及び(8)間
に高周波電源0による例えば13.56 MHzの高周
波電力を印加し、マツチング装置α◆によって反射電力
が最小になるヨウニマツテング調整を行う。その後、放
電ガス(9) 供給口025よシ放電ガスを供給するものであるが、そ
の放電開始を起こし易いように瞬間的にガス圧が例えば
1O−5Torr程度の高いガス圧にする。この瞬間的
なガス圧を高めるために例えば前述したガス溜めに)に
予め放電ガスを溜めておき、放電開始時にバルブに)を
開放してこのガス溜めに)に溜められた放電ガスを導入
して瞬時的に容器(2)内の特に第1及び第2の電極(
7)及び(8)間の放電ガス圧を高める。
To perform ion beam etching with this device,
First, the insides of the containers (1) and (2) are evacuated to a high degree of vacuum, for example, 10-7 to 10'' Torr, using a vacuum pump (g), and then the first and second electrodes (7) and (8) In the meantime, a high frequency power of, for example, 13.56 MHz is applied from a high frequency power source 0, and a matching device α◆ performs a matching adjustment so that the reflected power is minimized. Thereafter, the discharge gas (9) is supplied through the supply port 025, and the gas pressure is momentarily set to a high gas pressure of, for example, 10-5 Torr so that the discharge can easily start. In order to increase this instantaneous gas pressure, for example, discharge gas is stored in advance in the aforementioned gas reservoir (), and when discharge starts, the valve () is opened and the discharge gas stored in () is introduced into this gas reservoir. In particular, the first and second electrodes (
Increase the discharge gas pressure between 7) and (8).

このようにするとき比較的ガス圧が高いことによって放
電開始が容易に行われる。このような放電開始が行われ
て後、再びマスフローコントローラーα呻によって自動
的にコントロールされたガス流量が反応容器内に導入し
その真空度を10−5〜10−4程度とする。その所要
時間は数秒程度である。
When doing this, the discharge can be easily started due to the relatively high gas pressure. After such discharge is started, a gas flow rate automatically controlled by the mass flow controller α is again introduced into the reaction vessel, and the degree of vacuum is set to about 10 −5 to 10 −4. The required time is about a few seconds.

そして、このように一旦放電が生ずれば、この比較的低
いガス圧でもその放電は持続される。このとき高周波電
力の入射のマツチングは多少ずれるが、放電は持続され
るのでそのマツチングを再調整すればよい。このように
して第1及び第2の電(10) 極(7)及び(8)間の空間(9)内において放電が生
じるが、このとき磁場発生手段(6)による磁界によっ
て更に、このガスの電離効果が高められ安定した放電が
維持される。
Once a discharge occurs in this manner, the discharge is sustained even at this relatively low gas pressure. At this time, the matching of the incidence of high-frequency power is slightly shifted, but since the discharge is continued, the matching can be readjusted. In this way, a discharge occurs in the space (9) between the first and second electric poles (10) and the poles (7) and (8). The ionization effect is enhanced and stable discharge is maintained.

1 このようにして第1及び第2の平行電極間に発生し
たプラズマ中からこれら電極(7)及び(8)の面方向
とほぼ直交する方向に荷電粒子を制御電極αQ及ヒ01
によって引き出し、これを・被エツチング体(3)に照
射す、る°。このようにすれば被エツチング体(3)の
エツチングがなされる。この場合、第1及び第2の制御
電極01及び0ルへの印加電圧及びその極性によってイ
オンビームのビーム量の制御を行うことができる。
1 Charged particles are transferred from the plasma generated between the first and second parallel electrodes to the control electrodes αQ and H01 in a direction substantially perpendicular to the surface direction of these electrodes (7) and (8).
and irradiate it onto the object to be etched (3). In this way, the object to be etched (3) is etched. In this case, the amount of the ion beam can be controlled by the voltages applied to the first and second control electrodes 01 and 01 and their polarities.

上述したように本発明装置によるときは、高周波電源に
よってプラズマを形成し、これよシイオン流を堆p出す
ようにしたので長時間に亘って安定したイオン供給即ち
イオン流の供給を行うことができる。また、特に本発明
装置においては上述したように、平面的に配置された電
極(8)と直交する方向に、すなわち、広面積をもって
イオン流を取出すようにしたのでイオン流スポットの面
積を充分大とすることができて、被エツチング体(3)
の例えば半導体ウェファ−の全域に亘って均一に更に複
数のウェファ−に関して均一なイオン流照射を行うこと
ができ、これによって各部において均一なエツチングを
行うことができる。
As mentioned above, when using the apparatus of the present invention, a high frequency power source is used to form plasma and a flow of ions is deposited, so that stable ion supply, that is, supply of an ion flow can be performed over a long period of time. . In addition, especially in the device of the present invention, as mentioned above, the ion flow is extracted in a direction perpendicular to the planarly arranged electrode (8), that is, over a wide area, so that the area of the ion flow spot is sufficiently large. The object to be etched (3)
For example, it is possible to uniformly irradiate a plurality of wafers with a uniform ion flow over the entire area of a semiconductor wafer, thereby making it possible to perform uniform etching in each part.

更に、また上述した例のように、放電電極を平行平板型
とするときは、電極間に平行に等電位面が形成され電極
全面に渡って均一な放電を生じさせることができ、その
ため、より均一大口径のイオンビームをとシ出すことが
できる。また、平行平板型電極では、一般に高周波を利
用した容量結合型放電に特有な電極近傍の空間に生じる
陰極降下電圧現象がプラズマ中から荷電粒子を引出す上
に有利に作用する。
Furthermore, as in the example mentioned above, when the discharge electrodes are of a parallel plate type, equipotential surfaces are formed in parallel between the electrodes, making it possible to generate a uniform discharge over the entire surface of the electrodes. A uniform, large-diameter ion beam can be emitted. In addition, in parallel plate electrodes, the cathode drop voltage phenomenon occurring in the space near the electrodes, which is typical of capacitively coupled discharge using high frequencies, has an advantageous effect on extracting charged particles from the plasma.

また本発明装置によれば、ガスの選定によって被エツチ
ング体の物質に対するエツチング特性が選定できるので
、例えば被−ツチ〜ダ体が表面に   1例えば5to
2被膜を有するS1ウェファ−である場合など5102
と81 とのエツチング速度に差を生じさせることかで
き両者のエツチングに選択性を持たすことができる。
Furthermore, according to the apparatus of the present invention, the etching characteristics for the material to be etched can be selected by selecting the gas.
5102, such as when the S1 wafer has two coatings.
It is possible to create a difference in the etching speed between the wafer and 81, and to have selectivity in the etching of the two.

そして、そのエツチングはスパッタリング効果と化学的
エツチングの両者の効果をもたすことができるもので5
to2のエツチング速度を早めることができる。またエ
ツチングされた5to2の再付着のおそれもない。更に
イオン流の制御電極(6)及びalの制御によってエツ
チング面にテーノJ?を付すなどの加工も可能となる。
This etching can have both the effects of sputtering and chemical etching.
The etching speed of to2 can be increased. Furthermore, there is no fear of the etched 5to2 being reattached. Furthermore, by controlling the ion flow control electrode (6) and Al, the etching surface is coated with Teno J? Processing such as adding .

尚、第1図に説明した例においては、第1及び第2の放
電電極(7)及び(8)が平行平板状の電極である場合
を示したが例えば第2図に示すように一方の電極例えば
第1の電極(7)を1本ないしは複数のコイル状の電極
構成とすることもできる。その軸心方向を図示のように
イオンビームのとり出し方向とするに限らず、これと直
交する方向など任意に選定できる。
In the example explained in FIG. 1, the first and second discharge electrodes (7) and (8) are parallel plate-shaped electrodes, but for example, as shown in FIG. The electrode, for example, the first electrode (7), may have one or more coiled electrode configurations. The axial direction is not limited to the ion beam extraction direction as shown in the figure, but can be arbitrarily selected such as a direction orthogonal thereto.

更に上述の構成において放電開始時点にガス圧を高める
ために、第1図に示した例においてはガス溜めに)に予
め溜められ九ガスを放出することに(13) よってイオン源のガス圧を高めるようにした場合である
が、例えば第3図に示すようにマスフローコントローラ
ーα櫓とガス溜めに)とをガス供給源α呻に対して並列
に配置し、マスフローコントローラー(至)の後段に設
けたパルプに)を開放してマスフローコントローラー(
至)によって、容器(2)内のガス圧を、エツチングに
際して望まれる低いガス圧に設定し、所定時にバルブに
)を開放してガス溜め■より放電ガスの供給を高めるよ
うにするようになすこともできる。第4図は第1図で説
明した装置による場合の放電ガスのガス量の供給の時間
関係を示すもので、第5図は第3図の例におけるガス供
給の時間関係を示したものである。
Furthermore, in the above configuration, in order to increase the gas pressure at the time of starting discharge, in the example shown in FIG. For example, as shown in Fig. 3, the mass flow controller α and the gas reservoir are placed in parallel with the gas supply source α, and the mass flow controller is placed downstream of the mass flow controller. (to the pulp) and mass flow controller (
(2) to set the gas pressure in the container (2) to the low gas pressure desired for etching, and open the valve (2) at a predetermined time to increase the supply of discharge gas from the gas reservoir (2). You can also do that. Figure 4 shows the time relationship in the supply of the amount of discharge gas when using the device explained in Figure 1, and Figure 5 shows the time relationship in the gas supply in the example of Figure 3. .

また、各電極例えば第1図の例において電極(7)(8
) (10(1■の夫々の少くとも放電空間(9)に対
向する側の面に夫々イオン流の衝撃によって電極の損傷
を回避するための保護膜、例えばテフロン(商品名)を
被覆するようになすこともできるし、また第2図の例に
おいてコイル状の電極の表面に同様のテフロン保護被膜
を施すようになすことができる。
In addition, each electrode, for example, in the example of FIG. 1, electrodes (7) (8)
) (At least the surface of each of 10 (1) facing the discharge space (9) is coated with a protective film, such as Teflon (trade name), to avoid damage to the electrodes due to the impact of the ion flow. Alternatively, in the example of FIG. 2, a similar Teflon protective coating can be applied to the surface of the coiled electrode.

(14) 尚、上述した例はイオンビームによるエツチングに適用
した場合であるが、ガス種の選定によって本発明装置は
イオンビームデポジションに用いることもできる。
(14) Although the above example is applied to etching using an ion beam, the apparatus of the present invention can also be used for ion beam deposition depending on the selection of the gas type.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法を実施するイオンエツチング装置の
一例の路線的構成図、第2図及び第3図は夫々同様装置
の他の例の構成図、第4図及び第5図は夫々そのガス供
給流路のガス流量態様を示す曲線図である。 (1)は反応容器、(2)はイオン源容器、(3)は被
エツチング体、(4)は被エツチング体の支持体、(7
)及び(8)は第1及び第2の電極、(ト)及び←ルは
制御電極、a′3は高周波電源、0′4は磁場発生手段
、に)は放電ガス供給源である。 (15) 手続補正書 昭和57年lO月22日 昭和57年特許願第107794号 2、発明の名称 イオンビーム装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 代表取締没大賀典J、1t。 4、代理人 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明9欄。 8、補正の内容 (1)明細書中、第8頁、4〜5行「この磁場は、その
・・・望ましい。」を削除する。 (2)同、第13頁、17行「選定できる。」の次に[
また、コイル状電極は、容器(2)の周囲にこれを内部
に含むように設けることもできる。」を加入する。 (3)同、第14頁、17行「例えばテフロン」を[例
えば石英や、テフロン」と訂正する。 (4)  同、@ 15 頁、3行「デポジション」の
次に[や高真空プラズマCVD Jを加入する。 以   上 ・1
FIG. 1 is a line block diagram of an example of an ion etching apparatus for carrying out the method of the present invention, FIGS. 2 and 3 are block diagrams of other examples of the same apparatus, and FIGS. 4 and 5 are respectively the same. It is a curve diagram showing a gas flow rate mode of a gas supply channel. (1) is a reaction container, (2) is an ion source container, (3) is an object to be etched, (4) is a support for an object to be etched, (7)
) and (8) are first and second electrodes, (t) and ← are control electrodes, a'3 is a high frequency power source, 0'4 is a magnetic field generating means, and ii) is a discharge gas supply source. (15) Procedural amendment dated 10/22/1980 Patent Application No. 107794 2, Title of invention: Ion beam device 3, Relationship to the person making the amendment case: Patent applicant's representative enforcement officer, Nori Ohga J, 1t . 4. Agent 6. Number of inventions increased by amendment 7. Subject of amendment Detailed explanation of the invention in the specification, column 9. 8. Contents of amendment (1) In the specification, page 8, lines 4-5, "This magnetic field is...desirable." is deleted. (2) Ibid., page 13, line 17, “You can choose.” Next to [
Further, the coiled electrode can be provided around the container (2) so as to be contained therein. ” to join. (3) Same, p. 14, line 17, ``For example, Teflon'' is corrected to ``For example, quartz, Teflon''. (4) Same, @ p. 15, after the third line ``Deposition'', add [ and high vacuum plasma CVD J. Above 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の電極と、該第1の電極に平行で且つイオンが透過
し得る第2の電極と、上記第1及び第2の電極間に高周
波電圧を印加する手段と、上記第1及び第2の電極間の
空間に磁場を印加する手段と、上記空間にガスを導入す
る手段とを有し、プラズマ放電による上記ガスのイオン
を上記第2の電極を通してそれに直角方向に導出して試
料の表面に照射させるイオンビーム装置。
a first electrode, a second electrode parallel to the first electrode and through which ions can pass; means for applying a high frequency voltage between the first and second electrodes; means for applying a magnetic field to the space between the electrodes; and means for introducing gas into the space; the ions of the gas caused by plasma discharge are guided through the second electrode in a direction perpendicular to the second electrode, and the surface of the sample is An ion beam device that irradiates
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