[go: up one dir, main page]

JP2000301353A - Ion milling method and apparatus - Google Patents

Ion milling method and apparatus

Info

Publication number
JP2000301353A
JP2000301353A JP11114279A JP11427999A JP2000301353A JP 2000301353 A JP2000301353 A JP 2000301353A JP 11114279 A JP11114279 A JP 11114279A JP 11427999 A JP11427999 A JP 11427999A JP 2000301353 A JP2000301353 A JP 2000301353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
blocks
plasma
divided
ion milling
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
Application number
JP11114279A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Hiyoshi
康夫 日良
Hitoshi Taniguchi
斉 谷口
Shinji Sasaki
新治 佐々木
Takako Okawa
貴子 大川
Seitaro Oishi
鉦太郎 大石
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11114279A priority Critical patent/JP2000301353A/en
Publication of JP2000301353A publication Critical patent/JP2000301353A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】大口径のイオン源電極に熱変形が生じても大口
径のイオン源電極から均一で安定なイオンビーム電流の
引き出しを可能にして加工精度の向上をはかったイオン
ミリング加工方法およびその装置を提供することにあ
る。 【解決手段】本発明は、導入したガスをプラズマ化する
プラズマ室と、このプラズマ室よりイオンを引き出すイ
オン源電極より構成されるイオン源において、大口径化
するための手段として各々電極は分割され、分割された
電極の各ブロックは組合わされ独立しているもので、こ
の分割されたとなり合うブロック間に形成されるギャッ
プを十文字押え金具11、12で塞ぎ、かつ電極中央部
の加速電極6、減速電極7間のギャップを絶縁スペーサ
で連結したことを特徴とする。
(57) [Summary] [Issue] An ion which is capable of extracting a uniform and stable ion beam current from a large-diameter ion source electrode even when thermal deformation occurs in the large-diameter ion source electrode, thereby improving processing accuracy. An object of the present invention is to provide a milling method and an apparatus therefor. According to the present invention, in an ion source including a plasma chamber for converting an introduced gas into plasma and an ion source electrode for extracting ions from the plasma chamber, each electrode is divided as means for increasing the diameter. Each of the divided electrode blocks is combined and independent, and the gap formed between the divided adjacent blocks is closed with cross-shaped clamps 11, 12, and the accelerating electrodes 6, The gap between the deceleration electrodes 7 is connected by an insulating spacer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特にイオンを引き
出すための少なくとも2枚重ね配置され、かつ複数個に
分割された電極を有するイオン源を用いて被加工物に対
してイオンミリング加工を施すイオンミリング加工方法
およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ion milling of a workpiece using an ion source having at least two stacked electrodes for extracting ions and having a plurality of divided electrodes. The present invention relates to an ion milling method and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオンミリング加工におけるイオン源電
極の大形化、大口径化に関する施策として、特公平5−
74901号公報に記載の如く、イオン源電極を2個以
上に分割する方式が知られている。
2. Description of the Related Art As measures for increasing the size and diameter of an ion source electrode in ion milling, Japanese Patent Publication No.
As described in JP-A-74901, a method of dividing an ion source electrode into two or more is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、イオン源電極の基本構成における詳細構造
など大形化(大口径化)への対応について、その電極の
組合せ構造や熱影響の排除などの点について配慮が欠け
ていた。特に、大形化(大口径化)に伴なうフイラメン
トやアーク電源よりイオン源電極に供給される輻射熱に
よりイオン源電極が受ける熱変形によってイオンビーム
引き出し電流が不均一になり、また、電極間の絶縁スペ
ーサへのスパッタ物付着(汚損)による絶縁低下を生じ
る等の課題があった。
However, in the above prior art, in order to cope with the enlargement (larger diameter) such as the detailed structure in the basic structure of the ion source electrode, the combination structure of the electrodes and the elimination of the thermal influence are required. There was a lack of consideration in this regard. In particular, the ion beam extraction current becomes non-uniform due to the thermal deformation applied to the ion source electrode due to the filament accompanying the enlargement (larger diameter) and the radiant heat supplied to the ion source electrode from the arc power supply, and between the electrodes. However, there is a problem that the insulation is deteriorated due to spatter adherence (fouling) to the insulating spacer.

【0004】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
大口径のイオン源電極に熱変形が生じても大口径のイオ
ン源電極から均一で安定なイオンビーム電流の引き出し
を可能にして加工精度の向上をはかったイオンミリング
加工方法およびその装置を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、大口径のイオン源電極から不必要
なイオンビームが被加工物に対して照射されないように
して加工精度の向上をはかったイオンミリング加工方法
およびその装置を提供することにある。また、本発明の
更に他の目的は、大口径のイオン源電極において電極間
の絶縁スペーサへのスパッタ物付着(汚損)による絶縁
低下を減少させてイオン源電極の交換もしくは洗浄等の
作業のサイクルの長期化をはかったイオンミリング加工
方法およびその装置を提供することにある。
[0004] An object of the present invention is to solve the above problems.
Provided is an ion milling method and an apparatus for improving the processing accuracy by enabling uniform and stable extraction of an ion beam current from a large-diameter ion source electrode even when thermal deformation occurs in the large-diameter ion source electrode. It is in. Also,
Another object of the present invention is to provide an ion milling method and an apparatus for improving the processing accuracy by preventing unnecessary workpieces from being irradiated with unnecessary ion beams from a large-diameter ion source electrode. It is in. Still another object of the present invention is to provide a large-diameter ion source electrode in which a reduction in insulation due to spatter adherence (contamination) to an insulating spacer between the electrodes is reduced, and a cycle of operations such as replacement or cleaning of the ion source electrode. It is an object of the present invention to provide an ion milling method and an apparatus therefor which have a prolonged length.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、個々の温度上昇や熱変形を独立させるべ
く分割された複数のブロックを並べて構成した板状の加
速電極と個々の温度上昇や熱変形を独立させるべく分割
された複数のブロックを並べて構成した板状の減速電極
とを所望の間隙を形成して対向させて配置し、少なくと
も前記加速電極におけるブロック間に形成されるギャッ
プを押え金具で塞いで構成された電極を用いて、プラズ
マ室内においてプラズマ化したイオンを前記加速電極の
各ブロックに形成された多数の穴の各々によって絞り込
み、更にこの絞り込まれたイオンビームを前記減速電極
の各ブロックに形成された多数の穴の各々によって引き
出して試料室内の被加工物に照射してイオンミリング加
工を施すことを特徴とするイオンミリング加工方法であ
る。また、本発明は、個々の温度上昇や熱変形を独立さ
せるべく分割された複数のブロックを並べて構成した板
状の加速電極と個々の温度上昇や熱変形を独立させるべ
く分割された複数のブロックを並べて構成した板状の減
速電極とを所望の間隙を形成して対向させて配置し、前
記加速電極におけるブロック間に形成されるギャップお
よび前記減速電極におけるブロック間に形成されるギャ
ップの各々を対なる押え金具で塞いで構成された電極を
用いて、プラズマ室内においてプラズマ化したイオンを
前記加速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各々
によって絞り込み、更にこの絞り込まれたイオンビーム
を前記減速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各
々によって引き出して試料室内の被加工物に照射してイ
オンミリング加工を施すことを特徴とするイオンミリン
グ加工方法である。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a plate-like accelerating electrode formed by arranging a plurality of blocks divided so as to make the individual temperature rise and thermal deformation independent. A plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of blocks divided so as to make the temperature rise and thermal deformation independent is arranged to face each other with a desired gap formed, and at least formed between the blocks in the acceleration electrode Using an electrode configured to close the gap with a holding metal, ions converted into plasma in the plasma chamber are narrowed down by each of a large number of holes formed in each block of the accelerating electrode, and the narrowed ion beam is further irradiated with the ion beam. It is characterized in that it is pulled out through each of a large number of holes formed in each block of the deceleration electrode and is irradiated on the workpiece in the sample chamber to perform ion milling. An ion milling method to. Further, the present invention provides a plate-shaped accelerating electrode configured by arranging a plurality of blocks divided so as to make each temperature rise and thermal deformation independent, and a plurality of blocks divided so as to make each temperature rise and thermal deformation independent. A plate-shaped deceleration electrode formed by arranging them is arranged to face each other while forming a desired gap, and each of a gap formed between blocks in the acceleration electrode and a gap formed between blocks in the deceleration electrode is Using an electrode configured to be closed with a pair of holding members, ions converted into plasma in the plasma chamber are narrowed down by each of a large number of holes formed in each block of the accelerating electrode. It is pulled out through each of the many holes formed in each block of the deceleration electrode and irradiated on the workpiece in the sample chamber for ion milling. It is an ion milling method comprising.

【0006】また、本発明は、前記イオンミリング加工
方法において、前記被加工物は、前記電極の中央部を軸
心にして回転させることを特徴とする。また、本発明
は、導入されたArガス等の不活性ガスをプラズマ化す
るプラズマ室と、被加工物を載置したステージを設置
し、真空排気される試料室と、分割された複数のブロッ
クを並べて構成した板状の加速電極と分割された複数の
ブロックを並べて構成した板状の減速電極とを所望の間
隙を形成して対向させて配置し、前記プラズマ室内にお
いてプラズマ化したイオンを前記加速電極の各ブロック
および減速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各
々を通して引き出して前記試料室内の被加工物に照射し
てイオンミリング加工を施す電極とを備えたことを特徴
とするイオンミリング加工装置である。また、本発明
は、導入されたArガス等の不活性ガスをプラズマ化す
るプラズマ室と、被加工物を載置したステージを設置
し、真空排気される試料室と、分割された複数のブロッ
クを並べて構成した板状の加速電極と分割された複数の
ブロックを並べて構成した板状の減速電極とを所望の間
隙を形成して対向させて配置し、前記加速電極における
ブロック間に形成されるギャップおよび前記減速電極に
おけるブロック間に形成されるギャップの各々を対なる
押え金具で塞いで構成し、前記プラズマ室内においてプ
ラズマ化したイオンを前記加速電極の各ブロックおよび
減速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各々を通
して引き出して前記試料室内の被加工物に照射してイオ
ンミリング加工を施す電極とを備えたことを特徴とする
イオンミリング加工装置である。
Further, the present invention is characterized in that in the above-mentioned ion milling method, the workpiece is rotated around a central portion of the electrode as an axis. In addition, the present invention provides a plasma chamber for converting an introduced inert gas such as Ar gas into plasma, a stage on which a workpiece is mounted, a sample chamber which is evacuated, and a plurality of divided blocks. A plate-shaped acceleration electrode formed side by side and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged so as to face each other with a desired gap formed therebetween, and the ionized plasma is formed in the plasma chamber. An electrode which is drawn out through each of a large number of holes formed in each block of the acceleration electrode and each block of the deceleration electrode and irradiates a workpiece in the sample chamber to perform ion milling. It is a milling device. In addition, the present invention provides a plasma chamber for converting an introduced inert gas such as Ar gas into plasma, a stage on which a workpiece is mounted, a sample chamber which is evacuated, and a plurality of divided blocks. A plate-shaped acceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged so as to face each other with a desired gap therebetween, and are formed between blocks in the acceleration electrode. Each of the gap and the gap formed between the blocks in the deceleration electrode is closed by a pair of presser fittings, and the plasma-formed ions are formed in each block of the acceleration electrode and each block of the deceleration electrode in the plasma chamber. An electrode for performing ion milling by irradiating the workpiece through the plurality of holes and irradiating the workpiece in the sample chamber with the electrode. It is a ring processing equipment.

【0007】また、本発明は、導入されたArガス等の
不活性ガスをプラズマ化するプラズマ室と、被加工物を
載置したステージを設置し、真空排気される試料室と、
中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の加速電極と前記
中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の減速電極とを所
望の間隙を形成して対向させて配置し、少なくとも前記
加速電極におけるブロック間に形成されるギャップを押
え金具で塞いで構成し、前記プラズマ室内においてプラ
ズマ化したイオンを前記加速電極の各ブロックおよび減
速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各々を通し
て引き出して前記試料室内の被加工物に照射してイオン
ミリング加工を施す電極とを備えたことを特徴とするイ
オンミリング加工装置である。また、本発明は、導入さ
れたArガス等の不活性ガスをプラズマ化するプラズマ
室と、被加工物を載置したステージを設置し、真空排気
される試料室と、中央部を中心として円周方向に分割さ
れた複数のブロックを円周方向に並べて構成した円板状
の加速電極と前記中央部を中心として円周方向に分割さ
れた複数のブロックを円周方向に並べて構成した円板状
の減速電極とを所望の間隙を形成して対向させて配置
し、前記加速電極におけるブロック間に形成されるギャ
ップおよび前記減速電極におけるブロック間に形成され
るギャップの各々を対なる押え金具で塞いで構成し、前
記プラズマ室内においてプラズマ化したイオンを前記加
速電極の各ブロックおよび減速電極の各ブロックに形成
された多数の穴の各々を通して引き出して前記試料室内
の被加工物に照射してイオンミリング加工を施す電極と
を備えたことを特徴とするイオンミリング加工装置であ
る。
Further, the present invention provides a plasma chamber for converting an introduced inert gas such as Ar gas into a plasma, a sample chamber having a stage on which a workpiece is mounted, and being evacuated,
A disk-shaped accelerating electrode formed by arranging a plurality of blocks circumferentially divided around the center in the circumferential direction, and a plurality of blocks divided circumferentially around the center in the circumferential direction A disc-shaped deceleration electrode arranged side by side is arranged facing each other to form a desired gap, and at least a gap formed between the blocks in the acceleration electrode is closed with a presser fitting, and is formed in the plasma chamber. An electrode for drawing ionized plasma through each of a large number of holes formed in each block of the acceleration electrode and each block of the deceleration electrode and irradiating the workpiece in the sample chamber with an ion milling process. An ion milling apparatus characterized in that: The present invention also provides a plasma chamber for converting an introduced inert gas such as Ar gas into a plasma, a stage on which a workpiece is mounted, a sample chamber to be evacuated, and a circle centered on the center. A disk in which a plurality of blocks divided in the circumferential direction are arranged in the circumferential direction and a disk-shaped acceleration electrode and a plurality of blocks divided in the circumferential direction around the central portion are arranged in the circumferential direction. And a deceleration electrode having a desired shape are formed so as to face each other with a desired gap formed therebetween, and each of the gap formed between the blocks of the acceleration electrode and the gap formed between the blocks of the deceleration electrode is formed by a pair of presser fittings. The sample is constructed by closing and drawing out plasma-formed ions in the plasma chamber through each of a number of holes formed in each block of the acceleration electrode and each block of the deceleration electrode. By irradiating the workpiece inner is an ion milling apparatus characterized by comprising an electrode subjected to ion milling.

【0008】また、本発明は、前記イオンミリング加工
装置において、前記電極の押え金具をリブ状に形成した
ことを特徴とする。また、本発明は、前記イオンミリン
グ加工装置において、前記電極の中央部において加速電
極の各ブロックと減速電極の各ブロックとを複数の絶縁
スペーサで連結して構成したことを特徴とする。また、
本発明は、前記イオンミリング加工装置において、前記
絶縁スペーサを、外周に突起を有するように形成したこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記イオンミリング
加工装置において、前記絶縁スペーサの材料が、アルミ
ナまたはSiO2またはガラスマコールであることを特
徴とする。また、本発明は、適正に傾斜したレーザ変位
センサを用いて加速電極と減速電極との間のギャップを
精度良く測定し、得られた測定結果に基づきギャップ間
隔調整用スペーサの締め付け具合を適正化することによ
り電極を組立した後のギャップを一定に保つことを特徴
とするものである。
Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned ion milling apparatus, the metal holding member is formed in a rib shape. Further, the present invention is characterized in that, in the ion milling apparatus, each block of an acceleration electrode and each block of a deceleration electrode are connected to each other by a plurality of insulating spacers at a central portion of the electrode. Also,
The present invention is characterized in that in the ion milling apparatus, the insulating spacer is formed so as to have a protrusion on an outer periphery. Further, according to the present invention, in the ion milling apparatus, the material of the insulating spacer is alumina, SiO 2, or glass macor. In addition, the present invention accurately measures the gap between the accelerating electrode and the decelerating electrode using a laser inclination sensor that is appropriately tilted, and optimizes the degree of tightening of the gap spacing adjusting spacer based on the obtained measurement result. By doing so, the gap after assembling the electrodes is kept constant.

【0009】以上説明したように、前記構成によれば、
大口径のイオン源電極において、2枚重ね配置された加
速電極および減速電極の片面もしくは両面側より、分割
された各ブロック間に形成されるギャップを例えば十文
字形状の押え金具で拘束して塞ぐことにより、イオン源
電極の各ブロックの熱変形を、一様の方向に保持させる
働きをして一定方向に押えることができ、その結果、加
速電極に形成されたイオンを引き出す多数の穴と減速電
極に形成されたイオンを引き出す多数の穴との芯ずれを
なくし、しかも加速電極と減速電極との間に形成される
ギャップを一定に保つことができ、イオンビームの出射
の方向性を一定にして、均一で、かつ放電特性の安定な
イオンビーム電流の引き出しを可能にしてイオンミリン
グの微細加工精度の向上をはかることができる。また、
大口径のイオン源電極において、各ブロック毎に構成さ
れた2枚重ね配置された加速電極および減速電極の中央
部(組合せた電極の中心部)の両電極を絶縁スペーサで
連結することにより、両電極のビーム引き出し部の熱変
形に伴なうイオンを引き出す穴の位置ずれを防止するこ
とができる。
As described above, according to the above configuration,
In a large-diameter ion source electrode, the gap formed between each divided block from one side or both sides of the accelerating electrode and the decelerating electrode, which are two stacked, is closed and closed with, for example, a cross-shaped press fitting. Thus, the thermal deformation of each block of the ion source electrode can be held in a uniform direction by acting in a uniform direction. As a result, a large number of holes formed in the acceleration electrode for extracting ions and the deceleration electrode are formed. The gap formed between the accelerating electrode and the decelerating electrode can be kept constant, and the directionality of the ion beam emission can be kept constant. In addition, it is possible to draw out an ion beam current that is uniform and has stable discharge characteristics, thereby improving the fine processing accuracy of ion milling. Also,
In the case of a large-diameter ion source electrode, the two electrodes of the central part (the central part of the combined electrode) of the two accelerating electrodes and the decelerating electrodes arranged for each block are connected by insulating spacers. It is possible to prevent displacement of a hole for extracting ions due to thermal deformation of the beam extraction portion of the electrode.

【0010】また、イオンミリング加工の量産におい
て、イオン源が汚染されてきた場合、電極を装置から取
り外して清掃する必要が生じる。この場合電極を分解し
て各構成部材を清掃して再度組み立てる。しかし再組立
後に電極間のギャップが清掃前に比較して変化してしま
うことがたびたびある。しかし、本発明では、電極を再
組立した後のギャップ間隔を適度に傾斜させたCCDレ
ーザ変位センサを用いることにより精度良く測定でき、
その測定結果に基づきギャップ間隔調整用スペーサの締
め付け具合を適正化することによりギャップ間隔を組立
前と同一にすることができ、その結果引き出されるイオ
ン量も変化することなく、加工量を安定化することが可
能となる。
In mass production of ion milling, if the ion source becomes contaminated, it is necessary to remove the electrode from the apparatus and clean it. In this case, the electrode is disassembled, and each component is cleaned and reassembled. However, after reassembly, the gap between the electrodes often changes compared to that before cleaning. However, in the present invention, it is possible to accurately measure by using a CCD laser displacement sensor in which the gap interval after reassembling the electrodes is appropriately inclined,
By optimizing the degree of tightening of the gap spacing adjusting spacer based on the measurement results, the gap spacing can be made the same as before assembling, and as a result, the amount of extracted ions does not change and the processing amount is stabilized. It becomes possible.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に係るイオン源並びにイオ
ンビーム加工装置およびその方法の実施の形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明に係るイオン源
に用いられる分割されたイオン源電極の第1の実施例を
示す正面図および平面図であり、図2は本発明に係るイ
オン源に用いられる分割されたイオン源電極の第2の実
施例を示す正面図であり、図3は図2の背面図であり、
図4は分割されたイオン源電極の第2の実施例を示す中
央部詳細図であり、図5は図4のBーB矢視断面図であ
り、図6は本発明に係るイオン源を備えたイオンビーム
加工装置の一実施の形態の概略構成を示す側面断面図で
あリ、図7はイオン源電極の一部を拡大して示した断面
図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an ion source, an ion beam processing apparatus and a method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view and a plan view showing a first embodiment of a divided ion source electrode used in the ion source according to the present invention, and FIG. 2 is a divided ion source electrode used in the ion source according to the present invention. FIG. 3 is a front view showing a second embodiment of the source electrode, FIG. 3 is a rear view of FIG.
FIG. 4 is a detailed view of a central portion showing a second embodiment of a divided ion source electrode, FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 4, and FIG. 6 shows an ion source according to the present invention. FIG. 7 is a side sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of an ion beam processing apparatus provided with the ion beam processing apparatus, and FIG. 7 is a sectional view showing a part of an ion source electrode in an enlarged manner.

【0012】図6に示す如く、プラズマ室1には、電極
5上に亘って均一な密度の高密度のプラズマを発生させ
るために電極の中心軸を対称に複数のフィラメント2を
設置し、プラズマ化するためのアルゴンガスなどの不活
性ガスを導入するためのガス導入口4を設けている。な
お、電流導入端子3は、フィラメント2を加熱するため
に電流を導くものである。このようにプラズマ室1内で
は、ガス導入口4から導入されたArガス等の不活性ガ
スに対して複数のフィラメント2において放電が行われ
て均一な密度の高密度のプラズマ20が発生することに
なる。そして、発生されたプラズマ20がプラズマ室1
の側壁および上壁にぶつかって消滅しないようにするた
めにプラズマ室1の側壁および上壁に沿ってN極からS
極へと磁界を発生させる磁石(永久磁石でもよい。)2
1がプラズマ室1の側壁および上壁の外側に並設されて
いる。即ち、プラズマ室1の側壁および上壁の外側に並
設された磁石21から発生する磁界によって、プラズマ
がプラズマ室1内において閉じ込められ、高密度で、且
つ均一なプラズマ20が発生することになる。
As shown in FIG. 6, a plurality of filaments 2 are installed in a plasma chamber 1 symmetrically with respect to the center axis of the electrode in order to generate a high-density plasma having a uniform density over the electrode 5. A gas inlet 4 for introducing an inert gas such as an argon gas for conversion into a gas is provided. Note that the current introduction terminal 3 conducts a current to heat the filament 2. As described above, in the plasma chamber 1, discharge is performed in the plurality of filaments 2 with respect to the inert gas such as Ar gas introduced from the gas introduction port 4 to generate a high-density plasma 20 having a uniform density. become. Then, the generated plasma 20 is applied to the plasma chamber 1.
Along the side wall and the upper wall of the plasma chamber 1 from the N-pole to prevent it from hitting the side wall and the upper wall of the plasma chamber 1 and disappearing.
A magnet that generates a magnetic field to the poles (permanent magnets may be used) 2
1 are juxtaposed on the outside of the side wall and the upper wall of the plasma chamber 1. That is, the plasma is confined in the plasma chamber 1 by the magnetic field generated from the magnets 21 arranged outside the side walls and the upper wall of the plasma chamber 1, and the high-density and uniform plasma 20 is generated. .

【0013】更に、プラズマ室1の下面には、加速電極
6および減速電極7からなる電極5が電極ホルダ36上
に取り付けられて設けられる。電極5は、図7に示すよ
うに、Arイオンを射出する4000〜6000個程度
の穴22、23を均等ピッチで2次元的に配列し、複数
(例えば十文字形状の4つ)に分割されたイオンを加減
速するための加速電極6、および減速電極7が、その間
をセラミックスや碍子などで形成された絶縁スペーサ8
a、8b、8c、13で2〜3mm程度のギャップ40
を保ちながら電極支持金具9に固定されて構成される。
そして、加速電極6および減速電極7は、1〜3mm程
度の厚さのMo、W、Ta、カーボン等の材料で構成さ
れる。上記加速電極6には電源25により正の電位が印
加されて、プラズマ中のArイオンを4000〜600
0個程度の各穴22内に絞り込む(集束)させる役目を
し、減速電極7には電源23により負の電位が印加され
て4000〜6000個程度の各穴22内に絞り込まれ
たイオンビームを各穴23から引き出してほぼ平行なイ
オンビームを被加工物35上に照射する役目をする。こ
のように、減速電極7に印加する負の電位の方が、加速
電位6に印加する正の電位よりも高いため、絞り込まれ
たイオンビームが減速電極7の各穴23からほぼ平行な
状態で出射されることになる。なお、加速電極6に流れ
る電流の方が、減速電極7に流れる電流よりも大きくな
る。ところで、減速電極7の各穴23からほぼ平行な状
態で出射されるイオンビームによる被加工物に対する加
工量は、両電極に印加される電位と両電極に流れる電流
の差の積にほぼ比例することになる。また、上記穴2
2、23の径は、2〜4mm程度で形成され、当然径が
細くなれば、各穴23から放出されるイオンビームの径
も細くなる。
Further, on the lower surface of the plasma chamber 1, an electrode 5 composed of an acceleration electrode 6 and a deceleration electrode 7 is provided mounted on an electrode holder 36. As shown in FIG. 7, the electrode 5 has approximately 4000 to 6000 holes 22 and 23 for injecting Ar ions two-dimensionally arranged at an equal pitch, and is divided into a plurality (for example, four in a cross shape). An accelerating electrode 6 for accelerating and decelerating ions and a decelerating electrode 7 are provided between the insulating spacers 8 formed of ceramics, insulators, or the like.
a, 8b, 8c, 13 gap 40 of about 2-3 mm
While being fixed to the electrode support fitting 9.
The acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 are made of a material such as Mo, W, Ta, or carbon having a thickness of about 1 to 3 mm. A positive potential is applied to the accelerating electrode 6 by a power supply 25 to reduce Ar ions in the plasma from 4000 to 600.
A role of narrowing (focusing) into about 0 holes 22 is that a negative potential is applied to the deceleration electrode 7 by the power supply 23 so that the ion beam narrowed down into about 4000 to 6000 holes 22 is reduced. It serves to irradiate the workpiece 35 with a substantially parallel ion beam extracted from each hole 23. As described above, since the negative potential applied to the deceleration electrode 7 is higher than the positive potential applied to the acceleration potential 6, the narrowed ion beam is substantially parallel from the holes 23 of the deceleration electrode 7. It will be emitted. Note that the current flowing through the acceleration electrode 6 is larger than the current flowing through the deceleration electrode 7. By the way, the amount of processing of the workpiece by the ion beam emitted in a substantially parallel state from each hole 23 of the deceleration electrode 7 is substantially proportional to the product of the potential applied to both electrodes and the difference between the currents flowing through both electrodes. Will be. The above hole 2
The diameters of 2 and 23 are formed in the order of 2 to 4 mm, and if the diameter becomes smaller, the diameter of the ion beam emitted from each hole 23 becomes smaller.

【0014】次に、試料室30について説明する。試料
室内には、被加工物35を載置して自転するように回転
する複数の回転ステージ33、および該複数の回転ステ
ージ32を設置し、公転するように回転する回転ステー
ジ32から構成されるステージ手段31と、被加工物へ
のイオンビームの出射のON、OFFを行うためのシャ
ッタ手段36と、試料室内を真空排気するように試料室
30に接続された排気ポンプ37と、上記電極5から出
射されるイオン電流を計測するファラデーカップから構
成されたイオン電流計測器38と、電極5から出射され
るイオンビームによって加工される加工量をモニタする
加工量検出器39とを備えて構成される。従って、複数
のフィラメント2を加熱することによってプラズマ室1
内にプラズマ20を発生させ、その後シャッタ手段36
を開くことによって被加工物に多数の平行イオンビーム
が照射されてイオンミリング加工が開始されることにな
る。加工を中止するときには、シャッタ手段36を閉じ
ることによって行われる。また、イオン電流計測器38
によって電極5から出射されるイオン電流を計測するこ
とができるので、この計測されたイオン電流に基いて加
速電極6へ印加する電圧や電流、または減速電極7へ印
加する電圧や電流、またはプラズマ室1に導入する不活
性ガス量を制御することによって所望のイオン電流を得
ることができる。また、加工量検出器39によって加工
量をモニタすることができるので、このモニタされる加
工量に応じて、シャッタ手段36を制御することもでき
る。
Next, the sample chamber 30 will be described. In the sample chamber, there are a plurality of rotating stages 33 that rotate so that the workpiece 35 is placed and rotate, and a plurality of rotating stages 32 that are installed and rotate so as to revolve. A stage means 31; a shutter means 36 for turning on / off the emission of the ion beam to the workpiece; an exhaust pump 37 connected to the sample chamber 30 to evacuate the sample chamber; An ion current measuring device 38 composed of a Faraday cup measuring the ion current emitted from the electrode 5 and a processing amount detector 39 monitoring the processing amount processed by the ion beam emitted from the electrode 5. You. Therefore, by heating the plurality of filaments 2, the plasma chamber 1 is heated.
The plasma 20 is generated in the
The workpiece is irradiated with a number of parallel ion beams to start ion milling. When the processing is stopped, the shutter means 36 is closed. In addition, the ion current measuring device 38
Can measure the ion current emitted from the electrode 5 based on the measured ion current. The voltage or current applied to the acceleration electrode 6, the voltage or current applied to the deceleration electrode 7, or the plasma chamber is measured based on the measured ion current. The desired ion current can be obtained by controlling the amount of the inert gas introduced into 1. Further, since the processing amount can be monitored by the processing amount detector 39, the shutter means 36 can be controlled according to the monitored processing amount.

【0015】ところで、イオン源電極5、すなわち、加
速電極6、および減速電極7は、イオンビーム加工装置
の被加工物の処理枚数の増加や処理基板の大形化に伴な
い大口径化した時、(1)電極材が1枚の材料でとれな
くなる可能性あること、(2)イオン源のフイラメント
の輻射熱の増加により、1枚の電極では変形量が大き
く、均一な微細加工ができなくなること、等を防止する
ために、図1および図3に示すように、加速されるイオ
ンビーム24と直角方向の平面について複数個(例えば
十文字形状の4つ)に分割される。更に、分割された加
速電極6、および減速電極7の各ブロックは、分割され
た各電極6a〜6d、7a〜7d(7として示す)が組
合わされて独立している状態を保持するように構成され
る。このように複数個に分割された電極のとなり合うブ
ロック間には、ギャップ42が1〜2mm程度で形成さ
れるため、このギャップにより各ブロックの電極は独立
状態となる。そして、この電極の組立は、リング状の電
極支持金具9を下面にして、その上に分割された加速電
極6a〜6dおよび減速電極7a〜7dを設置し、その
間にギャップ40を保持するためにの絶縁スペーサ8
a、8b、8c、13を配置して行われる。従って、分
割された加速電極6a〜6d、および減速電極7a〜7
dの周辺部は、リング状の電極支持金具9に対して半径
方向に微動可能なように半固定で支持される。
Incidentally, the ion source electrode 5, ie, the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7, have a large diameter due to an increase in the number of processed workpieces of the ion beam processing apparatus and an increase in the size of the processing substrate. (1) The electrode material may not be able to be obtained with one sheet of material, and (2) The increase in the radiant heat of the filament of the ion source may cause a large amount of deformation with one electrode, making uniform fine processing impossible. 1 and 3, a plane perpendicular to the ion beam 24 to be accelerated is divided into a plurality (for example, four in a cross shape) as shown in FIGS. Further, each of the divided blocks of the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 is configured so that the divided electrodes 6a to 6d and 7a to 7d (shown as 7) are combined to maintain an independent state. Is done. Since the gap 42 is formed with a gap of about 1 to 2 mm between the blocks adjacent to the plurality of divided electrodes, the electrodes of each block are made independent by the gap. In order to assemble the electrodes, the ring-shaped electrode support metal 9 is placed on the lower surface, and the divided acceleration electrodes 6a to 6d and deceleration electrodes 7a to 7d are installed thereon, and the gap 40 is held therebetween. Insulation spacer 8
a, 8b, 8c and 13 are arranged. Therefore, the divided acceleration electrodes 6a to 6d and deceleration electrodes 7a to 7d
The peripheral portion d is semi-fixed and supported on the ring-shaped electrode support 9 so as to be finely movable in the radial direction.

【0016】即ち、電極周辺部においては分割されたブ
ロック毎に2〜4個程度の絶縁スペーサ8aで加速電極
6と減速電極7との間のギャップ40が保持され、半径
の中央部においては分割されたブロック毎に3〜5個程
度の絶縁スペーサ8bで加速電極6と減速電極7との間
のギャップ40が保持され、さらに中央部においては図
4に示すように分割されたブロック毎に1個程度の絶縁
スペーザ8cと2個程度の絶縁スペーサ13とで加速電
極6と減速電極7との間のギャップ40が保持される。
さらに、減速電極7の上面には、リング状の石英やセラ
ミックス材で形成されたシールド10で覆うように配置
される。そして、このシールド10は、電極周辺部に配
置された絶縁スペーサ8aの汚損を防止し、接地側との
電界を緩和するように機能する。このように構成された
加速電極6、および減速電極7において、複数個に分割
された電極のとなり合うブロック間に形成されるギャッ
プ42は1〜2mm程度であり、このギャップ42によ
り分割された電極の各々6a〜6d、7a〜7dは独立
状態となる。
That is, the gap 40 between the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 is held by about 2 to 4 insulating spacers 8a for each divided block in the peripheral portion of the electrode, and divided in the central portion of the radius. The gap 40 between the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 is held by about 3 to 5 insulating spacers 8b for each of the divided blocks, and the central portion has one for each divided block as shown in FIG. The gap 40 between the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 is held by about two insulating spacers 8c and about two insulating spacers 13.
Further, it is arranged on the upper surface of the deceleration electrode 7 so as to be covered with a shield 10 formed of a ring-shaped quartz or ceramic material. The shield 10 functions to prevent the insulating spacer 8a disposed around the electrode from being soiled and to reduce the electric field with the ground side. In the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 configured as described above, the gap 42 formed between blocks adjacent to the plurality of divided electrodes is about 1 to 2 mm. 6a to 6d and 7a to 7d are in an independent state.

【0017】しかし、分割されたイオン源電極の中央部
は、フイラメント2から放射される熱電子により一番加
熱され易く、かつ輻射熱が多く入射するため、温度が最
も高くなり、熱変形も受け易くなる。このような状態下
においても、分割された加速電極6、減速電極7の各ブ
ロック間のスリット状のギャップ42を、各々加速電極
6のプラズマ室側、および減速電極7の試料室側よりリ
ブ状の十文字の押え金具11、12で塞いで支えること
により、各ブロックに属する分割された加速電極6、お
よび減速電極7が熱変形を受けても、上記押え金具1
1、12の剛性によって一部分(分割された辺の部分)
が拘束されるために、分割された加速電極6、および減
速電極7においてかなりの変形量を低減することができ
る。なお、分割された加速電極6a〜6d、および減速
電極7a〜7dの中央部を、押え金具11、12の各々
の中央部で、強固に挾み付けることによって電極の中央
部と押え金具11、12の中央部とが互いに固定される
ことになる。特に、十字形状の押え金具11、12の各
々の中央部に板状の補強部11a、12aの各々を溶接
等によって固定することによって、押え金具11、12
の各々の剛性を増して強固に一体化することが可能とな
る。また、押え金具11、12として、ギャップ42に
対応させて十字形状の4本にした場合について説明した
が、例えば分割されたブロック毎の中央に1本渡すこと
によって合計8本にしてもよい。
However, the central portion of the divided ion source electrode is most easily heated by thermionic electrons emitted from the filament 2 and receives a large amount of radiant heat, so that the temperature becomes the highest and is susceptible to thermal deformation. Become. Even in such a state, the slit-like gaps 42 between the divided blocks of the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 are formed in a rib shape from the plasma chamber side of the acceleration electrode 6 and the sample chamber side of the deceleration electrode 7 respectively. Even if the divided accelerating electrode 6 and decelerating electrode 7 belonging to each block are thermally deformed by being closed and supported by
Partial due to rigidity of 1 and 12 (part of divided side)
Is restrained, a considerable amount of deformation can be reduced in the divided acceleration electrode 6 and deceleration electrode 7. The center of the divided acceleration electrodes 6a to 6d and the center of the deceleration electrodes 7a to 7d are firmly clamped by the center of each of the holding members 11, 12, so that the center of the electrode and the holding member 11, 12 are fixed to each other. In particular, by fixing each of the plate-shaped reinforcing portions 11a and 12a to the center of each of the cross-shaped holding members 11 and 12 by welding or the like, the holding members 11 and 12 are fixed.
Can be increased in rigidity and can be firmly integrated. In addition, the case where the holding metal fittings 11 and 12 have four cross-shaped pieces corresponding to the gap 42 has been described, but a total of eight holding pieces may be provided by, for example, passing one piece to the center of each divided block.

【0018】さらに、図8(a)、(b)に示すように
セラミックスや碍子等で形成された軸状の取付手段53
に取り付けられる押え金具11、12の周辺部の取付穴
51、52を長穴とすることにより、熱変形を吸収でき
るような構造となるため、分割された電極6、7の変形
をより低減でき、図7に示す如く、加速電極6の穴22
と減速電極7の穴23との間に芯ずれが生じることな
く、しかも加速電極6と減速電極7との間のギャップ4
0の変動がなく、減速電極7の穴23から出射されるイ
オンビーム24の光束および電流を一定にして微細加工
が更に容易となった。 ここで電極間ギャップ40
(G)とArガス等の不活性ガスを用いた場合のイオン
ミリング速度Rの関係は次の(数1)式の関係にある。
Further, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), a shaft-like mounting means 53 made of ceramics, insulators or the like is used.
By making the mounting holes 51 and 52 in the peripheral portions of the holding metal fittings 11 and 12 to be elongated, the structure can absorb thermal deformation, so that the deformation of the divided electrodes 6 and 7 can be further reduced. As shown in FIG.
The gap between the accelerating electrode 6 and the deceleration electrode 7 does not occur between the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 without any misalignment.
There is no fluctuation of 0, and the luminous flux and current of the ion beam 24 emitted from the hole 23 of the deceleration electrode 7 are kept constant, so that fine processing is further facilitated. Here, the electrode gap 40
The relationship between (G) and the ion milling speed R when an inert gas such as Ar gas is used is represented by the following expression (1).

【0019】 R∝(1/G)2 (数1) 従って、加速電極6および減速電極7を中央部を中心に
して円周方向に複数に分割し、分割されたギャップ部分
50を電極の両側から剛性を持ったリブ状の押え金具1
1、12で塞ぐように挾みつけて電極6、7の変形を拘
束すること等によってギャップGを一定に保つことによ
り、イオンミリング加工速度の安定化を図ることができ
る。さらに、分割された加速電極5a〜5dおよび減速
電極6a〜6dにおいて、プラズマ室側において中央部
が周辺部に対して5〜10mm程度引っ込ませることに
よって、少ない個数の絶縁スペーサ8bにより、分割さ
れた加速電極6a〜6dおよび減速電極7a〜7dの周
方向における押え金具11、12のリブ間の中央部にお
ける波形変形(凹凸変形)をなくすことが可能となる。
さらに、各ブロックに分割された加速電極5、減速電極
6は、全周方向に配置された絶縁スペーサ8aの数に比
較し、電極中央部の分割部(図4に示す部分)に配置さ
れた絶縁スペーサ8cの数は少なく、前述のフライメン
ト2による輻射熱の影響をまともに受け、加速電極6と
減速電極7との温度差により両電極間において穴ずれが
生じることになる。
R∝ (1 / G) 2 (Equation 1) Accordingly, the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 are divided into a plurality in the circumferential direction centering on the central portion, and the divided gap portions 50 are formed on both sides of the electrodes. Rib-shaped presser fitting 1 with rigidity
By keeping the gap G constant, for example, by restricting the deformation of the electrodes 6 and 7 by sandwiching them so as to close them with 1 and 12, the ion milling speed can be stabilized. Further, in the divided acceleration electrodes 5a to 5d and deceleration electrodes 6a to 6d, the central part was retracted by about 5 to 10 mm with respect to the peripheral part on the plasma chamber side, and thereby divided by a small number of insulating spacers 8b. Waveform deformation (unevenness deformation) at the center between the ribs of the holding members 11, 12 in the circumferential direction of the acceleration electrodes 6a to 6d and the deceleration electrodes 7a to 7d can be eliminated.
Further, the acceleration electrode 5 and the deceleration electrode 6 divided into each block are arranged in the divided portion (the portion shown in FIG. 4) at the center of the electrode, compared with the number of insulating spacers 8a arranged in the entire circumferential direction. The number of the insulating spacers 8c is small, and is directly affected by the radiant heat generated by the above-described flying element 2, and a hole shift occurs between the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 due to a temperature difference between the two electrodes.

【0020】我々の行なった実験によれば、1バッチ1
時間程度のイオンビームを引き出したあと、更に2〜5
バッチを連続運転すると、イオンビームの均一性(加工
の均一性)はかなりずれていきて、加工精度が当初±
3.0%と満足していたものが、数回の実験で±6.0
%、±8.0%と順次低下し、一様に再現しないという
ことが明確になった。これらを対策するため、分割され
たイオン源電極の中央部に、図4、および図5に示すよ
うに分割された電極の各ブロック毎に最低2個の絶縁ス
ペーサ13を入れるように配置した。このように加速電
極6および減速電極7の中央部に電極穴22、23と同
程度の大きさの穴をあけ、この穴と同等の半径を有した
セラミックスや碍子からなる絶縁スペーサ13を両電極
間に捜入することにより、上記穴ずれを防止することが
可能となる。絶縁スペーサ13の材質としては、通常ア
ルミナやSiO2などのセラミックスを使用するが、特
にガラスマコール(切削性ガラス)を使用すると、スパ
ッタ物などが付着しても紙やすりなどを使用し簡単に清
掃などできる利点がある。
According to our experiments, one batch is one batch.
After pulling out the ion beam for about 2 hours,
When the batch is continuously operated, the uniformity of the ion beam (the uniformity of processing) is considerably deviated, and the processing accuracy is initially ±
3.0% was satisfactory, but ± 6.0 in several experiments.
% And ± 8.0% sequentially, and it became clear that they did not reproduce uniformly. In order to deal with these problems, at least two insulating spacers 13 are arranged at the center of the divided ion source electrode for each block of the divided electrode as shown in FIGS. 4 and 5. In this manner, a hole having the same size as the electrode holes 22 and 23 is formed in the center of the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7, and the insulating spacer 13 made of ceramic or insulator having the same radius as the holes is attached to both electrodes. By searching in the middle, it is possible to prevent the above hole deviation. As a material of the insulating spacer 13, a ceramic such as alumina or SiO 2 is usually used. In particular, when glass macol (cuttable glass) is used, even if spatter is attached, it is easily cleaned using sandpaper or the like. There are advantages that can be.

【0021】さらに、上記絶縁スペーサ13の中央部に
断面がテーパ状に形成された円周状突起13aを設けて
表面積を増大させることによって、スパッタ物が絶縁ス
ペーサ13の表面に付着した場合において加速電極6と
減速電極7との間で上記円周状突起13aが絶縁破壊を
生じにくくすることになる。また、イオン源電極の各ブ
ロックの電極中央部において、輻射熱の影響を受けにく
く、電極の熱変形を低下させるため、図2〜図5に示す
ように、各ブロック間を薄板のマスク板14、15で塞
いでいる。図1に示す第1の実施例においては、薄板の
マスク板14、15の各々を押え金具11、12の各々
上に設置した場合を示す。以上説明したように、加速電
極6a〜6dおよび減速電極7a〜7dが熱変形を受け
たとしても、半径方向については周辺部における電極支
持金具9に対する微動可能な半固定支持によって吸収さ
れ、周方向については電極ブロック間のギャップ42に
よって吸収でき、分割された加速電極6a〜6d、およ
び減速電極7a〜7dの辺の部分が十文字の押え金具1
1、12によって拘束されるので、分割された加速電極
6a〜6d、および減速電極7a〜7dが撓むことな
く、加速電極6a〜6dと減速電極7a〜7dとの間の
ギャップを高精度に保つことができ、しかも加速電極6
の穴22と減速電極7の穴23との間に芯ずれが生じる
のを防止でき、イオンビーム電流の均一なビーム分布を
得ることができ、均一で、かつ微細な高精度のイオンミ
リング加工を実現することができる。
Furthermore, by providing a circumferential projection 13a having a tapered cross section at the center of the insulating spacer 13 to increase the surface area, acceleration can be achieved when a sputter adheres to the surface of the insulating spacer 13. The circumferential projection 13a between the electrode 6 and the deceleration electrode 7 makes it difficult for dielectric breakdown to occur. In addition, in the electrode central part of each block of the ion source electrode, in order to be less susceptible to radiant heat and to reduce the thermal deformation of the electrode, as shown in FIGS. Closed at 15. In the first embodiment shown in FIG. 1, a case is shown in which each of the thin mask plates 14 and 15 is placed on each of the holding metal fittings 11 and 12. As described above, even if the accelerating electrodes 6a to 6d and the decelerating electrodes 7a to 7d are thermally deformed, they are absorbed in the radial direction by the semi-fixed support that is finely movable with respect to the electrode support fitting 9 in the peripheral portion, and Can be absorbed by the gap 42 between the electrode blocks, and the parts of the sides of the divided acceleration electrodes 6a to 6d and deceleration electrodes 7a to 7d have a cross shape.
Since the acceleration electrodes 6a to 6d and the deceleration electrodes 7a to 7d are not bent, the gap between the acceleration electrodes 6a to 6d and the deceleration electrodes 7a to 7d can be precisely formed. Can be maintained and the acceleration electrode 6
It is possible to prevent a misalignment between the hole 22 of the deceleration electrode 7 and the hole 23 of the deceleration electrode 7, to obtain a uniform beam distribution of the ion beam current, and to perform uniform and fine high-precision ion milling. Can be realized.

【0022】また、電極ブロック間のギャップ42は、
十文字の押え金具11、12によって塞がれるので、こ
のギャップ42の近傍領域からは不必要なイオンビーム
が射出されないことになるが、被加工物35は回転ステ
ージ32によって公転されるので、トータルとして被加
工物35に対して均一で、かつ微細な高精度のイオンミ
リング加工を実現することができる。さらに、回転ステ
ージ33も自転されるので、プラズマ室1内に発生する
プラズマ密度において半径方向に変動があって電極5か
ら出射されるイオンビーム電流(イオンビームのエネル
ギー密度)に半径方向に変化しても回転ステージ33も
自転されるので、トータルとして被加工物35に対して
均一で、かつ微細な高精度のイオンミリング加工を施す
ことができる。なお、被加工物35上には、イオンミリ
ング加工を施す前に、予めイオンミリングパターンに応
じたエッチング耐性を有する膜を形成しておく必要があ
る。イオンミリング加工後には、この膜を除去する必要
がある。
The gap 42 between the electrode blocks is
Since the crosspieces are closed by the holding members 11 and 12, unnecessary ion beams are not emitted from the vicinity of the gap 42. However, since the workpiece 35 is revolved by the rotary stage 32, the workpiece 35 is revolved in total. It is possible to realize uniform and fine high-precision ion milling on the workpiece 35. Further, since the rotating stage 33 is also rotated, the plasma density generated in the plasma chamber 1 varies in the radial direction, and changes in the ion beam current (the energy density of the ion beam) emitted from the electrode 5 in the radial direction. However, since the rotary stage 33 is also rotated, it is possible to perform a uniform and fine ion milling process on the workpiece 35 as a whole with high precision. It is necessary to form a film having etching resistance corresponding to the ion milling pattern on the workpiece 35 before performing the ion milling process. After the ion milling process, it is necessary to remove this film.

【0023】また、上述した如く、電極における熱変形
を防止することができるので、図7に示す加速電極6に
形成された穴22と減速電極7に形成された穴23との
間において芯ずれが生じることがなく、しかも加速電極
6と減速電極7との間のギャップ40の変動もなくすこ
とができるので、加速電極6の穴22内に絞られたイオ
ンビーム24が減速電極7に当たってスパッタされるこ
とが防止でき、その結果、絶縁スペーサ8a、8b、8
c、13の汚損や、スパッタ物の付着に起因する電極間
のブレークダウンの頻度を低減することができ、安定し
たイオン源電極を実現することが可能となった。特に、
イオン源電極5を大口径化をはかることができるので、
回転ステージ32および33を大きくして回転ステージ
33上に多数の被加工物を載置して同時多量処理を実現
してイオンミリング加工の生産性の向上をはかることが
でき、しかも微細なイオンミリング加工を実現すること
ができる。
As described above, since thermal deformation of the electrode can be prevented, misalignment between the hole 22 formed in the acceleration electrode 6 and the hole 23 formed in the deceleration electrode 7 shown in FIG. And the gap 40 between the acceleration electrode 6 and the deceleration electrode 7 can be prevented from fluctuating, so that the ion beam 24 focused in the hole 22 of the acceleration electrode 6 hits the deceleration electrode 7 and is sputtered. Can be prevented, and as a result, the insulating spacers 8a, 8b, 8
It is possible to reduce the frequency of breakdown between the electrodes due to the contamination of c and 13 and the adhesion of sputters, and it has become possible to realize a stable ion source electrode. In particular,
Since the diameter of the ion source electrode 5 can be increased,
The rotary stages 32 and 33 are enlarged, and a large number of workpieces are mounted on the rotary stage 33 to realize simultaneous large-volume processing, thereby improving the productivity of ion milling, and furthermore, fine ion milling. Processing can be realized.

【0024】次に、本発明に係るイオン源としての電極
を組み立てた後、電極間ギャップを計測して所望のギャ
ップ40が得られているか否かの検査の実施例について
説明する。図9には、電極間ギャップの計測装置の一実
施例を示す。該電極間ギャップ計測装置は、イオンミリ
ング電極5を固定するための光学定盤51とレーザ変位
センサ52を移動するためのステージ53とで構成され
ている。レーザ変位センサ52は、図10に示すように
LD(レーザダイオード)521、レンズ522、レン
ズ523、CCD524で構成される。ここでレーザ変
位センサ52は、電極面に対して傾斜角度θで傾斜して
配置する。傾斜角度θとしてはθ=15°前後が適切で
ある。レーザ変位センサ52を傾斜して配置することに
より減速電極7の下方に位置する加速電極6の表面の一
部分にレーザ光を照射することができるようなり2枚の
電極間ギャップGを検出するこが可能となる。もし仮に
レーザ変位センサ52の傾斜角度θが不適正であると、
下面に位置した電極6の表面にレーザ光が照射されなく
なるため、下面電極6の位置を検出することができな
い。
Next, a description will be given of an embodiment of an inspection as to whether a desired gap 40 is obtained by measuring a gap between electrodes after assembling an electrode as an ion source according to the present invention. FIG. 9 shows an embodiment of the measuring device for the gap between the electrodes. The inter-electrode gap measuring device includes an optical surface plate 51 for fixing the ion milling electrode 5 and a stage 53 for moving a laser displacement sensor 52. The laser displacement sensor 52 includes an LD (laser diode) 521, a lens 522, a lens 523, and a CCD 524 as shown in FIG. Here, the laser displacement sensor 52 is arranged at an inclination angle θ with respect to the electrode surface. It is appropriate that the inclination angle θ is about 15 °. By arranging the laser displacement sensor 52 at an angle, a part of the surface of the acceleration electrode 6 located below the deceleration electrode 7 can be irradiated with laser light, and the gap G between the two electrodes can be detected. It becomes possible. If the inclination angle θ of the laser displacement sensor 52 is inappropriate,
Since the laser light is no longer irradiated on the surface of the electrode 6 located on the lower surface, the position of the lower electrode 6 cannot be detected.

【0025】レーザ変位センサ52をステージ53上で
図10に示す方向に移動するとLD521からの出射光
は、減速電極7の表面A、加速電極6の表面B、定盤表
面Cの順に照射される。このときそれぞれの表面からの
戻り光はCCD524でA’、B’、C’に焦点を結
ぶ。CCD524においてどの位置に焦点を結ぶかを検
出することによりレーザ変位センサ52と電極の表面と
の距離を計測することができる。上記レーザ変位センサ
52の仕様を(表1)に示す。光源として、半導体レー
ザ:670nm、出力:0.95mW、スポット径:φ
70nmを用いることにより基準距離(レーザ変位セン
サと電極の表面)80mmで、測定範囲±15mmで3
μmの分解能が得られる。
When the laser displacement sensor 52 is moved on the stage 53 in the direction shown in FIG. 10, the light emitted from the LD 521 is emitted in the order of the surface A of the deceleration electrode 7, the surface B of the acceleration electrode 6, and the surface C of the surface plate. . At this time, the return light from each surface is focused on A ', B', and C 'by the CCD 524. By detecting which position the CCD 524 focuses on, the distance between the laser displacement sensor 52 and the surface of the electrode can be measured. The specifications of the laser displacement sensor 52 are shown in (Table 1). As a light source, a semiconductor laser: 670 nm, output: 0.95 mW, spot diameter: φ
By using 70 nm, the reference distance (the surface of the laser displacement sensor and the electrode) is 80 mm, and the measurement range is ± 15 mm.
A resolution of μm is obtained.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】測定条件を(表2)に示す。測定周波数を
50Hz、レーザ変位センサのスキャンスピード(移動
速度)を10mm/s、即ちレーザセンサの移動距離を
0.2mm/カウントで、4mmの電極穴径を有した減
速電極7、および加速電極間6の距離を測定した。この
ときCCD524からの位置情報は電位差で出力され
る。
The measurement conditions are shown in (Table 2). The measurement frequency is 50 Hz, the scanning speed (moving speed) of the laser displacement sensor is 10 mm / s, that is, the moving distance of the laser sensor is 0.2 mm / count, and the deceleration electrode 7 having an electrode hole diameter of 4 mm and the acceleration electrode The distance of No. 6 was measured. At this time, the position information from the CCD 524 is output as a potential difference.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】図11は上記レーザ変位センサ52によっ
て計測された既知の段差を有した金属ブロックの測定例
である。金属段差と電位差の関係は、直線関係にあり、
レーザ変位センサの電位差情報から未知の距離、段差の
情報が得られることが分かる。
FIG. 11 shows a measurement example of a metal block having a known step measured by the laser displacement sensor 52. The relationship between the metal step and the potential difference is a linear relationship,
It can be seen that unknown distance and step information can be obtained from the potential difference information of the laser displacement sensor.

【0030】図12は組み立てられた電極の電極間ギャ
ップをレーザ変位センサを用いて測定した結果を示した
図である。減速電極7と加速電極6の距離(ギャップ)
Gは精度±10μmで測定可能である。この方法により
電極を解体し、の再組立した後の電極間ギャップを測定
して、その値が解体前の値と差異が生じた場合、押さえ
金具11、12の締め付け具合あるいは絶縁スペーサ8
a、8b、8c、13の新品への交換等により解体前後
の電極間ギャップの差異を無くすことが可能となる。以
上説明したようにレーザ変位センサ52を用いて加速電
極6と減速電極7との間のギャップGを±10μmの精
度で測定し、この測定結果に基いて押さえ金具11、1
2の締め付け具合を調整したり、絶縁スペーサ8a、8
b、8c、13を取り替える等の調整をすることによ
り、電極間ギャップGのばらつきを±3%以下に低減す
ることができ、その結果、上記(数1)式の関係から、
イオンミリング速度Rのばらつきを±6%程度以下に低
減することができ、高精度のイオンミリング加工を実現
することができる。
FIG. 12 is a view showing the result of measuring the inter-electrode gap of the assembled electrodes by using a laser displacement sensor. Distance (gap) between deceleration electrode 7 and acceleration electrode 6
G can be measured with an accuracy of ± 10 μm. According to this method, the electrodes are disassembled, and the gap between the electrodes after reassembly is measured. If the value is different from the value before disassembly, the tightening of the holding metal fittings 11 and 12 or the insulating spacer 8 is performed.
It is possible to eliminate the difference in the gap between the electrodes before and after dismantling by exchanging a, 8b, 8c, 13 with new ones, and the like. As described above, the gap G between the accelerating electrode 6 and the decelerating electrode 7 is measured with an accuracy of ± 10 μm by using the laser displacement sensor 52, and based on the measurement result, the holding members 11, 1
2 to adjust the degree of tightening, or to set the insulating spacers 8a and 8
By making adjustments such as replacing b, 8c, and 13, it is possible to reduce the variation in the gap G between the electrodes to ± 3% or less. As a result, from the relationship of the above equation (1),
Variations in the ion milling speed R can be reduced to about ± 6% or less, and highly accurate ion milling can be realized.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、大口径のイオン源電極
を分割、独立させ、かつ分割された電極のブロック間を
押え金具で塞いで拘束するので、イオン源電極の各ブロ
ックの熱変形を一定方向に押えることができ、その結
果、均一で、かつ放電特性の安定なイオンビーム電流の
引き出しを可能にしてイオンミリングの微細加工精度の
向上をはかることができる効果を奏する。また、本発明
によれば、大口径のイオン源電極を分割、独立させ、か
つ分割された電極のブロック間を押え金具で塞いで拘束
し、分割された電極の中央部において両電極間を絶縁ス
ペーサで連結することにより、イオン源電極の各ブロッ
クの熱変形を一定方向に押えることができると共に、加
速電極、減速電極の中央部の熱変形に伴なう位置ずれを
防止することができ、その結果、均一で、かつ放電特性
の安定なイオンビーム電流の引き出しを可能にしてイオ
ンミリングの微細加工精度の向上をはかることができる
効果を奏する。
According to the present invention, the large-diameter ion source electrode is divided and made independent, and the gap between the divided electrode blocks is closed and held by the presser fitting, so that the thermal deformation of each block of the ion source electrode is achieved. Can be suppressed in a certain direction, and as a result, it is possible to extract an ion beam current with uniform and stable discharge characteristics, thereby achieving an effect of improving the fine processing accuracy of ion milling. Further, according to the present invention, the large-diameter ion source electrode is divided and made independent, and the gap between the divided electrode blocks is closed with a presser fitting and restrained, and the two electrodes are insulated at the center of the divided electrode. By connecting with a spacer, the thermal deformation of each block of the ion source electrode can be suppressed in a certain direction, and the displacement of the accelerating electrode and the central portion of the decelerating electrode due to the thermal deformation can be prevented. As a result, there is an effect that the ion beam current can be extracted uniformly and the discharge characteristics are stable and the precision of ion milling can be improved.

【0032】特に、本発明によれば、大口径のイオン源
電極を用いることによって、同時多量処理による生産性
向上をはかることができ、しかも微細なイオンミリング
加工を実現することができる。また、本発明によれば、
大口径のイオン源電極を組立したときに電極間ギャップ
を精度良く測定し、この測定結果からギャップ間隔を調
整することにより、常に間隔を一定に保つことが可能と
なる。
In particular, according to the present invention, by using a large-diameter ion source electrode, productivity can be improved by simultaneous large-volume processing, and fine ion milling can be realized. According to the present invention,
By accurately measuring the gap between the electrodes when assembling a large-diameter ion source electrode and adjusting the gap interval based on the measurement result, the interval can always be kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るイオン源に用いられるイオン源電
極の第1の実施例の構成を示す正面図および平面図であ
る。
FIG. 1 is a front view and a plan view showing a configuration of a first embodiment of an ion source electrode used in an ion source according to the present invention.

【図2】本発明に係るイオン源に用いられるイオン源電
極の第2の実施例の構成を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing the configuration of a second embodiment of the ion source electrode used in the ion source according to the present invention.

【図3】本発明に係るイオン源に用いられるイオン源電
極の第2の実施例の構成を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of a second embodiment of the ion source electrode used in the ion source according to the present invention.

【図4】本発明に係るイオン源に用いられるイオン源電
極の第2の実施例の構成を示す中央部詳細図である。
FIG. 4 is a central detailed view showing the configuration of a second embodiment of the ion source electrode used in the ion source according to the present invention.

【図5】図4におけるB−B線による断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4;

【図6】本発明に係るイオンミリング加工装置の一実施
例の概略構成を示す側面断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of the ion milling apparatus according to the present invention.

【図7】本発明に係る分割された加速電極と分割された
減速電極とを所望のギャップを形成して配置され、イオ
ンが引き出される状態を示す電極の一部分を拡大して示
した断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing, on an enlarged scale, a part of an electrode in which a divided acceleration electrode and a divided deceleration electrode according to the present invention are arranged to form a desired gap and ions are extracted. is there.

【図8】本発明に係る押え金具も含めた電極の周辺部の
構造の一実施例を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing one embodiment of a structure of a peripheral portion of an electrode including a press fitting according to the present invention.

【図9】本発明に係る電極間ギャップ計測装置の一実施
例を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an embodiment of the inter-electrode gap measuring device according to the present invention.

【図10】図9に示すレーザ変位センサによる電極間ギ
ャップの測定原理図である。
10 is a diagram illustrating the principle of measuring the gap between electrodes by the laser displacement sensor shown in FIG. 9;

【図11】段差とレーザ変位センサーから求められる電
位差の関係を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a step and a potential difference obtained from a laser displacement sensor.

【図12】レーザ変位センサを用いて測定した電極間ギ
ャップの測定例を示した図である。
FIG. 12 is a diagram showing a measurement example of a gap between electrodes measured using a laser displacement sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プラズマ室、2…フイラメント、3…電流導入端
子、4…ガス導入口、5…電極、6…加速電極、6a〜
6d…加速電極における分割された各ブロック、7…減
速電極、7a〜7d…減速電極における分割された各ブ
ロック、8a、8b、8c…絶縁スペーサ、9…電極支
持金具、10…シールド部材、11…押え金具、12…
押え金具、13…絶縁スペーサ、13a…円周状突起、
14…マスク、15…マスク、20…プラズマ、21…
磁石、25、26…電源、30…試料室、32…回転ス
テージ、33…回転ステージ、35…被加工物、36…
電極ホルダ、37…排気ポンプ、38…イオン電流計測
器、39…加工量検出器、52…レーザ変位センサ、5
21…レーザ、524…CCD。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plasma chamber, 2 ... Filament, 3 ... Current introduction terminal, 4 ... Gas introduction port, 5 ... Electrode, 6 ... Acceleration electrode, 6a-
6d: each divided block in the acceleration electrode, 7: deceleration electrode, 7a to 7d: each divided block in the deceleration electrode, 8a, 8b, 8c: insulating spacer, 9: electrode support bracket, 10: shield member, 11 … Holding bracket, 12…
Presser fitting, 13: insulating spacer, 13a: circumferential projection,
14 ... mask, 15 ... mask, 20 ... plasma, 21 ...
Magnet, 25, 26 Power supply, 30 Sample chamber, 32 Rotary stage, 33 Rotary stage, 35 Workpiece, 36
Electrode holder, 37: Exhaust pump, 38: Ion current measuring instrument, 39: Processing amount detector, 52: Laser displacement sensor, 5
21 ... Laser, 524 ... CCD.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3065 H01L 21/302 D (72)発明者 佐々木 新治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 大川 貴子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 大石 鉦太郎 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 Fターム(参考) 4E066 AA00 BA13 BD03 BE05 BE08 4K057 DA11 DD04 DE14 DG16 DM12 DM23 DM24 DM35 DM38 5C030 DD05 DD06 DE04 DG09 5C034 BB09 CC01 CD02 5F004 AA16 BA13 BB01 BB24 BC08 CB09 DA23 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/3065 H01L 21/302 D (72) Inventor Shinji Sasaki 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-pref. Inside Hitachi, Ltd., Production Technology Laboratory (72) Inventor Takako Okawa 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory (72) Inventor, Kentaro Oishi 1-chome, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1-1 F-term in the Kokubu Plant of Hitachi, Ltd. (Reference) 4E066 AA00 BA13 BD03 BE05 BE08 4K057 DA11 DD04 DE14 DG16 DM12 DM23 DM24 DM35 DM38 5C030 DD05 DD06 DE04 DG09 5C034 BB09 CC01 CD02 5F004 AA16 BA13 BB01 BB24 BC08

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】分割された複数のブロックを並べて構成し
た板状の加速電極と分割された複数のブロックを並べて
構成した板状の減速電極とを所望の間隙を形成して対向
させて配置し、少なくとも前記加速電極におけるブロッ
ク間に形成されるギャップを押え金具で塞いで構成され
た電極を用いて、プラズマ室内においてプラズマ化した
イオンを前記加速電極の各ブロックに形成された多数の
穴の各々によって絞り込み、更にこの絞り込まれたイオ
ンビームを前記減速電極の各ブロックに形成された多数
の穴の各々によって引き出して試料室内の被加工物に照
射してイオンミリング加工を施すことを特徴とするイオ
ンミリング加工方法。
A plate-shaped acceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged to face each other with a desired gap formed therebetween. Using an electrode configured by closing at least a gap formed between blocks in the acceleration electrode with a holding metal, each of a number of holes formed in each block of the acceleration electrode by plasma-generated ions in a plasma chamber. The ion beam is extracted by each of a number of holes formed in each block of the deceleration electrode, and irradiated to a workpiece in a sample chamber to perform ion milling. Milling method.
【請求項2】分割された複数のブロックを並べて構成し
た板状の加速電極と分割された複数のブロックを並べて
構成した板状の減速電極とを所望の間隙を形成して対向
させて配置し、前記加速電極におけるブロック間に形成
されるギャップおよび前記減速電極におけるブロック間
に形成されるギャップの各々を対なる押え金具で塞いで
構成された電極を用いて、プラズマ室内においてプラズ
マ化したイオンを前記加速電極の各ブロックに形成され
た多数の穴の各々によって絞り込み、更にこの絞り込ま
れたイオンビームを前記減速電極の各ブロックに形成さ
れた多数の穴の各々によって引き出して試料室内の被加
工物に照射してイオンミリング加工を施すことを特徴と
するイオンミリング加工方法。
2. A plate-shaped acceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged to face each other with a desired gap. Using an electrode formed by closing each of the gap formed between the blocks in the acceleration electrode and the gap formed between the blocks in the deceleration electrode with a pair of presser fittings, ionizes the plasma-formed ions in the plasma chamber. Each of the holes formed in each block of the accelerating electrode is narrowed down by each of the holes, and the narrowed ion beam is drawn out through each of the holes formed in each block of the deceleration electrode, and the workpiece in the sample chamber is extracted. An ion milling process by irradiating the substrate with ion milling.
【請求項3】前記被加工物は、前記電極の中央部を軸心
にして回転させることを特徴とする請求項1または2記
載のイオンミリング加工方法。
3. The ion milling method according to claim 1, wherein the workpiece is rotated around a center of the electrode as an axis.
【請求項4】導入されたガス等をプラズマ化するプラズ
マ室と、 被加工物を載置したステージを設置し、真空排気される
試料室と、 分割された複数のブロックを並べて構成した板状の加速
電極と分割された複数のブロックを並べて構成した板状
の減速電極とを所望の間隙を形成して対向させて配置
し、前記プラズマ室内においてプラズマ化したイオンを
前記加速電極の各ブロックおよび減速電極の各ブロック
に形成された多数の穴の各々を通して引き出して前記試
料室内の被加工物に照射してイオンミリング加工を施す
電極とを備えたことを特徴とするイオンミリング加工装
置。
4. A plate-like structure comprising a plasma chamber for converting introduced gas or the like into plasma, a stage on which a workpiece is placed, a sample chamber to be evacuated, and a plurality of divided blocks arranged side by side. The acceleration electrode and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged so as to face each other with a desired gap formed therebetween, and ions converted into plasma in the plasma chamber are converted into blocks of the acceleration electrode and An electrode for drawing out through each of a large number of holes formed in each block of the deceleration electrode and irradiating a workpiece in the sample chamber to perform an ion milling process.
【請求項5】導入されたガス等をプラズマ化するプラズ
マ室と、 被加工物を載置したステージを設置し、真空排気される
試料室と、 分割された複数のブロックを並べて構成した板状の加速
電極と分割された複数のブロックを並べて構成した板状
の減速電極とを所望の間隙を形成して対向させて配置
し、前記加速電極におけるブロック間に形成されるギャ
ップおよび前記減速電極におけるブロック間に形成され
るギャップの各々を対なる押え金具で塞いで構成し、前
記プラズマ室内においてプラズマ化したイオンを前記加
速電極の各ブロックおよび減速電極の各ブロックに形成
された多数の穴の各々を通して引き出して前記試料室内
の被加工物に照射してイオンミリング加工を施す電極と
を備えたことを特徴とするイオンミリング加工装置。
5. A plate-like structure comprising a plasma chamber for converting introduced gas or the like into plasma, a stage on which a workpiece is mounted, a sample chamber to be evacuated, and a plurality of divided blocks arranged side by side. The acceleration electrode and a plate-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of divided blocks are arranged so as to face each other with a desired gap, and the gap formed between the blocks in the acceleration electrode and the deceleration electrode Each of the gaps formed between the blocks is closed with a pair of presser fittings, and each of a number of holes formed in each block of the accelerating electrode and each block of the decelerating electrode is formed by ionizing the plasma-formed ions in the plasma chamber. An electrode for performing ion milling by irradiating a workpiece in the sample chamber with the workpiece and irradiating the workpiece in the sample chamber.
【請求項6】導入されたガス等をプラズマ化するプラズ
マ室と、 被加工物を載置したステージを設置し、真空排気される
試料室と、 中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の加速電極と前記
中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の減速電極とを所
望の間隙を形成して対向させて配置し、少なくとも前記
加速電極におけるブロック間に形成されるギャップを押
え金具で塞いで構成し、前記プラズマ室内においてプラ
ズマ化したイオンを前記加速電極の各ブロックおよび減
速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各々を通し
て引き出して前記試料室内の被加工物に照射してイオン
ミリング加工を施す電極とを備えたことを特徴とするイ
オンミリング加工装置。
6. A plasma chamber for converting an introduced gas or the like into plasma, a stage on which a workpiece is mounted, and a sample chamber to be evacuated and evacuated, are divided in a circumferential direction around a central portion. A disk-shaped acceleration electrode formed by arranging a plurality of blocks in the circumferential direction and a disk-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of blocks divided in the circumferential direction around the center portion in the circumferential direction. A desired gap is formed and arranged to face each other, at least a gap formed between the blocks in the acceleration electrode is closed by a presser fitting, and ions converted into plasma in the plasma chamber are formed in each block of the acceleration electrode. An electrode for drawing out through each of a number of holes formed in each block of the deceleration electrode and irradiating the work in the sample chamber with an ion milling process. Ion milling apparatus.
【請求項7】導入されたガス等をプラズマ化するプラズ
マ室と、 被加工物を載置したステージを設置し、真空排気される
試料室と、 中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の加速電極と前記
中央部を中心として円周方向に分割された複数のブロッ
クを円周方向に並べて構成した円板状の減速電極とを所
望の間隙を形成して対向させて配置し、前記加速電極に
おけるブロック間に形成されるギャップおよび前記減速
電極におけるブロック間に形成されるギャップの各々を
対なる押え金具で塞いで構成し、前記プラズマ室内にお
いてプラズマ化したイオンを前記加速電極の各ブロック
および減速電極の各ブロックに形成された多数の穴の各
々を通して引き出して前記試料室内の被加工物に照射し
てイオンミリング加工を施す電極とを備えたことを特徴
とするイオンミリング加工装置。
7. A plasma chamber for converting an introduced gas or the like into a plasma, a stage on which a workpiece is placed, and a sample chamber to be evacuated and evacuated, are divided in a circumferential direction around a central portion. A disk-shaped acceleration electrode formed by arranging a plurality of blocks in the circumferential direction and a disk-shaped deceleration electrode formed by arranging a plurality of blocks divided in the circumferential direction around the center portion in the circumferential direction. Forming a desired gap and arranging them facing each other, closing each of the gap formed between the blocks in the acceleration electrode and the gap formed between the blocks in the deceleration electrode with a pair of presser fittings, Ions converted into plasma in the plasma chamber are drawn through each of a number of holes formed in each block of the acceleration electrode and each block of the deceleration electrode, and illuminated on the workpiece in the sample chamber. To an ion milling apparatus characterized by comprising an electrode subjected to ion milling.
【請求項8】前記電極の押え金具をリブ状に形成したこ
とを特徴とする請求項4または5または6または7記載
のイオンミリング加工装置。
8. The ion milling apparatus according to claim 4, wherein the metal holding member is formed in a rib shape.
【請求項9】前記電極の中央部において加速電極の各ブ
ロックと減速電極の各ブロックとを絶縁スペーサで連結
して構成したことを特徴とする請求項4または5または
6または7記載のイオンミリング加工装置。
9. The ion milling device according to claim 4, wherein each block of the accelerating electrode and each block of the decelerating electrode are connected by an insulating spacer at a central portion of the electrode. Processing equipment.
【請求項10】前記絶縁スペーサを、外周に突起を有す
るように形成したことを特徴とする請求項9記載のイオ
ンミリング加工装置。
10. An ion milling apparatus according to claim 9, wherein said insulating spacer is formed so as to have a projection on an outer periphery.
【請求項11】前記絶縁スペーサの材料が、アルミナま
たはSiO2またはガラスマコールであることを特徴と
する請求項9または10記載のイオンミリング加工装
置。
11. The ion milling apparatus according to claim 9, wherein a material of said insulating spacer is alumina, SiO 2 or glass macor.
JP11114279A 1999-04-22 1999-04-22 Ion milling method and apparatus Pending JP2000301353A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11114279A JP2000301353A (en) 1999-04-22 1999-04-22 Ion milling method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11114279A JP2000301353A (en) 1999-04-22 1999-04-22 Ion milling method and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000301353A true JP2000301353A (en) 2000-10-31

Family

ID=14633865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11114279A Pending JP2000301353A (en) 1999-04-22 1999-04-22 Ion milling method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000301353A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371991B2 (en) 2004-09-09 2008-05-13 Tdk Corporation Iron beam irradiation device and insulating spacer for the device
CN100421206C (en) * 2004-02-26 2008-09-24 Tdk株式会社 Ion beam irradiation apparatus and insulating spacer for the same
JP2009545102A (en) * 2006-07-20 2009-12-17 アビザ テクノロジー リミティド Ion source
JP2011129270A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Canon Anelva Corp Ion beam generator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100421206C (en) * 2004-02-26 2008-09-24 Tdk株式会社 Ion beam irradiation apparatus and insulating spacer for the same
US7495241B2 (en) 2004-02-26 2009-02-24 Tdk Corporation Ion beam irradiation apparatus and insulating spacer for the same
US7371991B2 (en) 2004-09-09 2008-05-13 Tdk Corporation Iron beam irradiation device and insulating spacer for the device
JP2009545102A (en) * 2006-07-20 2009-12-17 アビザ テクノロジー リミティド Ion source
JP2011129270A (en) * 2009-12-15 2011-06-30 Canon Anelva Corp Ion beam generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100646266B1 (en) A plasma processing system for sputter deposition applications
EP0762471A1 (en) Magnetic field generator for magnetron plasma
WO2016017661A1 (en) Ion milling device, ion source, and ion milling method
JPWO2018011946A1 (en) Ion milling equipment
CN114724914B (en) A plasma density control system and method
TWI824241B (en) Workpiece holder and etching system comprising the same
JP3568553B2 (en) Charged particle beam exposure apparatus and cleaning method thereof
JP2000301353A (en) Ion milling method and apparatus
TWI743879B (en) Ion gun and ion milling device
JPH09143713A (en) Magnetron unit of sputtering equipment
US5376792A (en) Scanning electron microscope
TW202433522A (en) Ion source, ion current density distribution changing method, and substrate processing device
KR20250048463A (en) Ion beam sputtering apparatus and method
JPS6394545A (en) Machining device for ion beam
JP2002164323A (en) Focus ring, substrate processing apparatus and substrate processing method
KR102886430B1 (en) ion milling device
JP3064201B2 (en) High-speed atomic beam source and processing apparatus using the same
JP2000113849A (en) Ion milling apparatus, ion milling method, ion beam irradiation apparatus, and ion beam irradiation method
JP5265275B2 (en) Vacuum processing equipment
JP3639850B2 (en) Electron beam excited plasma sputtering system
JPH07254384A (en) Electron beam processing equipment
JP5285998B2 (en) Ion irradiation equipment
JP4504208B2 (en) Magnetron ion sputtering target electrode
JPH02159375A (en) Ion beam sputtering device
JP2002367970A (en) Dry etching control method and dry etching apparatus