電子源及び処理装置
【課題】活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源、及びこの電子源が用いられた処理装置を提供する。
【解決手段】アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられ、カソード電極２から電子が放出される。主にカソード電極２の磁気ギャップ６の近傍から放出された電子は、磁気ギャップ６での磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部３により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより磁気ギャップ６の近傍でプラズマ１６が発生する。発生したプラズマ１６内にある電子は、アノード電極１及びカソード電極２間の電界により、アノード電極１の方向へ加速され、スリット４を介して照射対象物に照射される。つまり、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、プラズマ１６の発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【解決手段】アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられ、カソード電極２から電子が放出される。主にカソード電極２の磁気ギャップ６の近傍から放出された電子は、磁気ギャップ６での磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部３により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより磁気ギャップ６の近傍でプラズマ１６が発生する。発生したプラズマ１６内にある電子は、アノード電極１及びカソード電極２間の電界により、アノード電極１の方向へ加速され、スリット４を介して照射対象物に照射される。つまり、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、プラズマ１６の発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子を照射する電子源、及びこの電子源が用いられた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや電子製品等を製造する技術として、プラズマイオンプレーティングやイオンビームスパッタリング等の様々な成膜技術が知られている。これらの成膜技術では、正のイオンを対象物に照射するイオンビーム源が用いられる場合が多い。例えば特許文献１には、基板上に金属酸化膜を形成する際の、酸化アシスト等のために用いられるイオンビーム源が記載されている。
【０００３】
ところで、イオンビーム源により基板に正のイオンが照射されると、イオンが基板に蓄積され、基板全体が帯電する場合がある。この場合、帯電した基板から異常放電が生じ、基板が損傷してしまうことがある。基板損傷の原因となる基板の帯電を防止するために、電子銃により電子ビームを基板に照射して、基板上の正の電荷を中性化する技術が知られている。例えば特許文献２には、電子ビームを基板に照射する電子銃として、高周波電源に接続された高周波誘導コイルが用いられる電子銃や、フィラメントを加熱することで熱電子を放出させる電子銃が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２７６１１号公報（段落[０００８]、図２）
【特許文献２】特許第３６０６８４２号（段落[０００４]、[００３８]、図２、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィラメント等の熱陰極から熱電子を放出させる電子銃や、ホローカソードを用いた電子銃では、酸素等の活性雰囲気では寿命が短くなってしまう。また高周波やマイクロ波を用いた電子銃では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造が必要となり、また電源も高価である。電子銃としては、ペニング放電等の冷陰極放電が用いられるものもあるが、このような電子銃では電子を引き出すための電極が必要となる。そうすると、プラズマ生成用の電源に加えて上記電極用の電源が必要となり、そのための配線等で構造が複雑になる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源、及びこの電子源が用いられた処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【０００８】
本発明の一形態に係る処理装置は、チャンバと、電子源とを具備する。
前記電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられる。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【０００９】
本発明の別の形態に係る電子源は、磁気回路と、アノード電極と、カソード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記磁気回路は、磁気ギャップを有する。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置される。
前記カソード電極は、前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子源を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１に示す電子源のA−A線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子源の磁気回路を説明する模式的な図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る電子源を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る処理装置を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一形態に係る電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００１２】
アノード電極及びカソード電極間に電圧が加えられることで、カソード電極から電子が放出される。放出された電子は、磁気ギャップでの磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより磁気ギャップの近傍でプラズマが発生する。発生したプラズマ内にある電子は、アノード電極及びカソード電極間の電界により、アノード電極の方向へ加速される。アノード電極には開口が設けられているので、アノード電極の方向へ加速された電子はその開口を介して、照射対象物に照射される。つまり、アノード電極及びカソード電極間に電圧が加えられることで、プラズマの発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【００１３】
つまり本形態の電子源では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造や、電子を引き出すための電極が不要となる。また、カソード電極及びアノード電極として、フィラメント等の熱陰極を用いなくてもプラズマを発生させることができる。従って、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源を実現することができる。
【００１４】
前記アノード電極は、前記磁気回路を覆う筐体の一部又は全部を構成してもよい。磁気回路を覆う筐体内部にガスが導入されるので、ガスが拡散する範囲が狭められ、ガスの圧力が高くなる。これにより、ガスの電離が効率よく行われる。また、筐体内部への異物の混入を防ぐことで、プラズマの発生や電子の加速等を効率よく行うことができる。また、例えば本形態の電子源が他の装置と共に用いられる場合に、磁気回路内に導入されたガスが他の装置へ流出し、その装置に悪影響をおよぼすことを防ぐことができる。
【００１５】
前記開口の形状は、前記磁気ギャップの形状に対応していてもよい。これにより、磁気ギャップの近傍で発生したプラズマから、開口を介して、効率よく電子が照射対称物に照射される。
【００１６】
前記磁気ギャップ及び前記開口の形状は、スリット状であってもよい。これにより、スリット状の磁気ギャップ及び開口の長さ方向にわたって、電子を照射対称物に照射することができる。スリット状の磁気ギャップ及び開口の長さを所望のものとすることで、電子が照射される範囲を所望のものとすることができる。
【００１７】
前記電子源は、前記カソード電極及び前記アノード電極のうち少なくとも一方を冷却する冷却部材をさらに具備してもよい。
【００１８】
本発明の一形態に係る処理装置は、チャンバと、電子源とを具備する。
前記電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられる。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００１９】
電子源が簡単な構造でなるので、チャンバ内に簡単に電子源を設置することができる。またチャンバ内での電子源を設置できる箇所が多くなる。
【００２０】
本発明の別の形態に係る電子源は、磁気回路と、アノード電極と、カソード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記磁気回路は、磁気ギャップを有する。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置される。
前記カソード電極は、前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００２１】
磁気回路及びカソード電極は一体に設けられてもよいし、それぞれが別体に設けられてもよい。
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、典型的な例として材料や寸法等が挙げられているが、これはその材料や寸法等に限られるという意味ではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子源を示す模式的な斜視図である。図２は、そのA−A線断面図であるが、図２には模式的な配線図も図示されている。
【００２４】
電子源１００はアノード電極１と、カソード電極２と、ガス導入部３とを有する。アノード電極１は筐体の形態でなり、カソード電極２を内部に収容している。またアノード電極１の前方面１４にはレーストラック状のスリット（開口）４が形成されており、このスリット４を介して照射対象物に電子が照射される。
【００２５】
アノード電極１としては、例えばステンレス、アルミニウム又は銅等が用いられる。アノード電極１の典型的な寸法としては、長さ（Ｙ方向の大きさ）が３８０ｍｍであり、幅（Ｘ方向の大きさ）が１００ｍｍであり、高さ（Ｚ方向の大きさ）が８０ｍｍである。また、スリット４の幅は、典型的には２ｍｍである。
【００２６】
カソード電極２は磁性を有する材料でなり、アノード電極１の内部に配置された永久磁石５及びカソード電極２により磁気回路が構成される。この磁気回路を構成するカソード電極２の前方面１５には、アノード電極１のスリット４と向かい合うレーストラック状の磁気ギャップ６が形成されている。図２には磁気ギャップ６における磁束の向きが示されている。
【００２７】
図３は、上記の磁気回路を説明する模式的な図である。カソード電極２の内部に永久磁石５が、カソード電極２の長さ方向にわたって配置される。永久磁石５は、例えばＳ極がカソード電極２に形成された２つの磁気ギャップ６の間に位置するように、またＮ極がカソード電極２の後方面７の略中央部に位置するように設けられる。これにより、図３に示す向きでカソード電極２を磁束が通る磁気回路が構成される。
【００２８】
カソード電極２の後方面７の略中央部には、磁気回路内にガスが導入されるための導入口８が設けられている。導入口８にはガス導入部３が取り付けられる取付部９が設けられている。ガス導入部３は、アノード電極１の後方面１０の略中央部に設けられる。ガス導入部３は、絶縁物１１を介して後方面１０を貫通する導入管１２を有し、導入管１２の先端は、カソード電極２の取付部９から導入口８へ通じている。これにより磁気回路内へガスが導入される。カソード電極２は、図示しない絶縁性のスペーサにより、アノード電極１との間に隙間ができるように配置されている。
【００２９】
カソード電極２としては、典型的にはＳＵＳ４３０等の磁性を有するステンレスが用いられるが、この他に純鉄やパーマロイ等が用いられてもよい。永久磁石５は、典型的にはＳｍＣｏ合金からなる。また磁気ギャップ６の幅は典型的には２ｍｍであり、アノード電極１及びカソード電極２の隙間の大きさも典型的には２ｍｍである。
【００３０】
図２に示すように、アノード電極１とカソード電極２の間には、直流の電源１３が接続される。アノード電極１は接地され、カソード電極２は負電極に接続される。
【００３１】
電子源１００の動作について説明する。図示しないガスの供給源からガス導入部３の導入管１２を介して、例えばＡｒ、Ｎ、Ｏ2又はＸｅ等のガスが磁気回路内に導入される。また、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられる。加えられる電圧の大きさは、典型的には１５００Ｖである。
【００３２】
アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、カソード電極２から電子が放出される。放出された電子のうち、主にカソード電極２の磁気ギャップ６の近傍から放出された電子は、磁気ギャップ６での磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部３により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより図２で示すように磁気ギャップ６の近傍でプラズマ１６が発生する。発生したプラズマ１６内にある電子は、アノード電極１及びカソード電極２間の電界により、アノード電極１の方向へ加速される。アノード電極１にはスリット４が設けられているので、アノード電極１の方向へ加速された電子はスリット４を介して、照射対象物に照射される。つまり、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、プラズマ１６の発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【００３３】
つまり本実施形態の電子源１００では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造や、電子を引き出すための電極が不要となる。また、アノード電極１及びカソード電極２として、フィラメント等の熱陰極を用いなくてもプラズマ１６を発生させることができる。従って、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源を実現することができる。
【００３４】
本実施形態では、アノード電極１は筐体の形態でなり、磁気回路を構成するカソード電極２を内部に収容している。従って、磁気回路を覆う筐体内部にガスが導入されるので、ガスが拡散する範囲が狭められ、ガスの圧力が高くなる。これにより、ガスの電離が効率よく行われる。また、筐体内部への異物の混入を防ぐことで、プラズマ１６の発生や電子の加速等を効率よく行うことができる。また、例えば電子源１００が他の装置と共に用いられる場合に、磁気回路内に導入されたガスが他の装置へ流出し、その装置に悪影響をおよぼすことを防ぐことができる。
【００３５】
また、図１に示すように、アノード電極１のスリット４の形状に対応して、カソード電極２の磁気ギャップ６が形成されるので、磁気ギャップ６の近傍で発生したプラズマ１６から、スリット４を介して、効率よく電子が照射対象物に照射される。
【００３６】
本実施形態ではアノード電極１にスリット４が設けられるが、例えばスリット形状ではない形状の、１つまたは複数の開口が設けられていてもよい。その場合、磁気ギャップ６はスリット形状でもよいし、その開口の形状に対応した磁気ギャップ６が設けられてもよい。開口の形状は、円、楕円、多角形でよい。
【００３７】
本実施形態では、スリット４及び磁気ギャップ６がレーストラック状に形成されるので、その直線部分の長さ方向にわたって、電子を照射対象物に照射することができる。直線部分の長さを所望のものとすることで、電子が照射される範囲を所望のものとすることができる。スリット４及び磁気ギャップ６がレーストラック状ではなく、例えば単数のスリットであっても、又は並ぶように形成された複数のスリットであっても、上記の効果は得られる。
【００３８】
図４は、本発明の別の実施形態に係る電子源を示す模式的な断面図である。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した電子源１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【００３９】
電子源２００は、上記の実施形態で説明した電子源１００のアノード電極１及びカソード電極２に、冷却用パイプ１７及び１８がそれぞれ巻装されたものである。冷却用パイプ１７及び１８の内部には冷却媒体が封入され、冷却媒体が熱を輸送することによりアノード電極１及びカソード電極２が冷却される。これにより、プラズマ１６の発生に伴う熱による磁気ギャップ６やスリット４の変形等を防ぎ、電子源２００の長時間の使用を実現することができる。
【００４０】
本実施形態では、アノード電極１及びカソード電極２に冷却用パイプ１７及び１８がそれぞれ巻装されているが、どちらか一方のみに冷却用パイプが巻装された形態でもよい。また、冷却用パイプの代わりに、内部に冷却媒体が封入された冷却用ジャケットがアノード電極１又はカソード電極２に設けられてもよい。冷却媒体としては、例えば水、オイル等が用いられる。
【００４１】
図５は、本発明の一実施形態に係る処理装置を示す模式的な平面図である。処理装置３００は、接地された真空チャンバ１９と、真空チャンバ１９内の略中央部に設けられた、回転ドラム２０とを有する。回転ドラム２０は、側面２１に例えばフォルダ等が設けられており、側面２１に取り付けられる基板を支持しながら真空チャンバ１９内を回転する。また、真空チャンバ１９内には、回転ドラム２０の回転方向に順に、第１の成膜ゾーン４００、第２の成膜ゾーン５００、酸化ゾーン６００が配置され、酸化ゾーン６００及び第１の成膜ゾーン４００の間には、電子源１００が設けられる。
【００４２】
第１の成膜ゾーン４００及び第２の成膜ゾーン５００は、隔壁４１０ａ、４１０ｂ、５１０ａ及び５１０ｂにより、真空チャンバ１９内でそれぞれ仕切られて設けられている。第１の成膜ゾーン４００及び電子源１００の間に設けられた隔壁４１０ａには、開口部４１１が形成されており、この開口部４１１にはシャッター４１２が開閉可能に設けられている。
【００４３】
第１の成膜ゾーン４００は、２つの電極からなるスパッタカソード４２０と、スパッタカソード４２０に隣接して配置される、例えばＴａ、Ｎｂ、又はＴｉ等のターゲット部材４３０とを有する。また、第１の成膜ゾーン４００は、スパッタカソード４２０に交流電圧を加えるための交流電源４４０と、第１の成膜ゾーン４００内に例えばＡｒ等のガスを導入するガス導入部４５０とを有する。
【００４４】
第２の成膜ゾーン５００は、第１の成膜ゾーン４００と同様に、スパッタカソード５２０と、ターゲット部材５３０と、交流電源５４０と、ガス導入部５５０とを有する。ターゲット部材５３０は、第１の成膜ゾーン４００が有するターゲット部材４３０と異なる材料であってもよいし、同じ材料であってもよい。
【００４５】
酸化ゾーン６００は、隔壁６１０ａ及び６１０ｂにより真空チャンバ１９内で仕切られて設けられており、酸化プラズマ源６６０を有する。
【００４６】
処理装置３００の動作を説明する。側面２１に基板が取り付けられた回転ドラム２０が回転する。第１の成膜ゾーン４００及び第２の成膜ゾーン５００において、スパッタカソード４２０及び５２０に交流電圧が加えられ、各成膜ゾーンに導入されたガスがプラズマ化される。プラズマ中のイオンにより、ターゲット部材４３０及び５３０がスパッタリングされ、基板に金属薄膜が形成される。つづいて酸化ゾーン６００において、酸化プラズマ源６６０により基板上の金属薄膜が酸化される。これらの工程を繰り返すことにより、所望の金属酸化薄膜が基板上に形成される。
【００４７】
上記の工程において、第１の成膜ゾーン４００で基板に金属薄膜が形成される場合に、電子源１００により、ターゲット部材４３０に電子が照射される。この際、隔壁４１０ａの開口部４１１に設けられたシャッター４１２が開き、開口部４１１を介して電子がターゲット部材４３０に照射される。これにより、ターゲット部材４３０をスパッタリングするイオンにより、ターゲット部材４３０に蓄積された正の電荷が中性化される。
【００４８】
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。
【００４９】
例えば、上記の実施形態において説明した電子源１００では、アノード電極１が筐体の形態でなるが、これに限られない。例えば図２において、前方面１４がアノード電極１であり、その他の面は導電性を有さない材料で構成された筐体が、電子源１００に用いられてもよい。つまり、アノード電極が筐体の一部を構成していてもよい。
【００５０】
カソード電極が磁気回路を構成しなくてもよい。例えば、磁気ギャップを有する磁気回路及びアノード電極の間に、磁気回路と隣接するようにカソード電極が設けられてもよい。つまり、磁気回路及びカソード電極は一体に設けられてもよいし、それぞれが別体に設けられてもよい。
【００５１】
あるいは、図２において、磁気ギャップ６を有する前方面１５がカソード電極であり、その他が、導電性を有さない部材で構成された磁気回路が用いられてもよい。この場合、磁気ギャップ６を有する前方面１５が、電源１３の負電極に接続される。
【００５２】
その他にも、磁気回路を構成するカソード電極が筐体に収容されていない形態も考えられる。例えば板状のアノード電極及びカソード電極が並んで配置され、アノード電極のスリットと、カソード電極に形成された磁気ギャップとが向かい合うように形成されている形態でもよい。
【００５３】
また、磁気ギャップを有する磁気回路を構成するために、例えば複数の永久磁石が用いられてもよく、またその配置も適宜設定されてよい。また、永久磁石が用いられず、例えば電磁石等により磁気回路が構成されてもよい。
【００５４】
電子源１００では、ガス導入部３が設けられる位置がアノード電極１の後方面の略中央部であるが、これに限られない。カソード電極の磁気ギャップの近傍でプラズマが発生するように、磁気回路内にガスが導入される位置ならばどこでもよい。また、複数のガス導入部が設けられてもよい。ガス導入部が設けられる位置や数に対応して、カソード電極に導入口及び取付部が設けられる。
【００５５】
電子が照射される照射対象物としては、例えば基板や、スパッタリング技術に用いられるターゲット部材等が挙げられる。基板としては、半導体ウェハまたはガラス基板等が挙げられる。
【００５６】
上記の実施形態で説明した処理装置３００では、スパッタリングされるターゲット部材４３０に、電子源１００により電子が照射されるが、これに限られない。例えば、第２の成膜ゾーン５００及び酸化ゾーン６００の間に電子源１００が設けられ、また隔壁５１０ａに開口部及びシャッターが設けられる。そして、電子源１００により、ターゲット部材５３０に電子が照射されてもよい。また、回転ドラム２０の側面２１に取り付けられる基板に電子が照射されるように、真空チャンバ１９内に電子源１００が設けられてもよい。この際、電子源１００が簡単な構造でなるので、真空チャンバ１９内に簡単に電子源１００を設置することができる。また真空チャンバ１９内での電子源１００を設置できる箇所が多くなる。
【００５７】
処理装置３００では、ターゲット部材４３０に蓄積した電荷を中性化するために電子源１００が用いられたが、これに限られない。本発明の実施形態に係る処理装置として、チャンバ内に電子源１００を有し、電子源１００により例えば基板に電子が照射されることで、基板のエッチング又はクリーニング等が行われる処理装置でもよい。その他にも、電子源１００により基板の表面改質が行われるような処理装置も考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１…アノード電極
２…カソード電極
３…ガス導入部
４…スリット
６…磁気ギャップ
１６…プラズマ
１７、１８…冷却用パイプ
１９…真空チャンバ
１００、２００…電子源
３００…処理装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子を照射する電子源、及びこの電子源が用いられた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや電子製品等を製造する技術として、プラズマイオンプレーティングやイオンビームスパッタリング等の様々な成膜技術が知られている。これらの成膜技術では、正のイオンを対象物に照射するイオンビーム源が用いられる場合が多い。例えば特許文献１には、基板上に金属酸化膜を形成する際の、酸化アシスト等のために用いられるイオンビーム源が記載されている。
【０００３】
ところで、イオンビーム源により基板に正のイオンが照射されると、イオンが基板に蓄積され、基板全体が帯電する場合がある。この場合、帯電した基板から異常放電が生じ、基板が損傷してしまうことがある。基板損傷の原因となる基板の帯電を防止するために、電子銃により電子ビームを基板に照射して、基板上の正の電荷を中性化する技術が知られている。例えば特許文献２には、電子ビームを基板に照射する電子銃として、高周波電源に接続された高周波誘導コイルが用いられる電子銃や、フィラメントを加熱することで熱電子を放出させる電子銃が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２７６１１号公報（段落[０００８]、図２）
【特許文献２】特許第３６０６８４２号（段落[０００４]、[００３８]、図２、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィラメント等の熱陰極から熱電子を放出させる電子銃や、ホローカソードを用いた電子銃では、酸素等の活性雰囲気では寿命が短くなってしまう。また高周波やマイクロ波を用いた電子銃では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造が必要となり、また電源も高価である。電子銃としては、ペニング放電等の冷陰極放電が用いられるものもあるが、このような電子銃では電子を引き出すための電極が必要となる。そうすると、プラズマ生成用の電源に加えて上記電極用の電源が必要となり、そのための配線等で構造が複雑になる。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源、及びこの電子源が用いられた処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【０００８】
本発明の一形態に係る処理装置は、チャンバと、電子源とを具備する。
前記電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられる。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【０００９】
本発明の別の形態に係る電子源は、磁気回路と、アノード電極と、カソード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記磁気回路は、磁気ギャップを有する。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置される。
前記カソード電極は、前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子源を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１に示す電子源のA−A線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電子源の磁気回路を説明する模式的な図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係る電子源を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る処理装置を示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一形態に係る電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００１２】
アノード電極及びカソード電極間に電圧が加えられることで、カソード電極から電子が放出される。放出された電子は、磁気ギャップでの磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより磁気ギャップの近傍でプラズマが発生する。発生したプラズマ内にある電子は、アノード電極及びカソード電極間の電界により、アノード電極の方向へ加速される。アノード電極には開口が設けられているので、アノード電極の方向へ加速された電子はその開口を介して、照射対象物に照射される。つまり、アノード電極及びカソード電極間に電圧が加えられることで、プラズマの発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【００１３】
つまり本形態の電子源では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造や、電子を引き出すための電極が不要となる。また、カソード電極及びアノード電極として、フィラメント等の熱陰極を用いなくてもプラズマを発生させることができる。従って、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源を実現することができる。
【００１４】
前記アノード電極は、前記磁気回路を覆う筐体の一部又は全部を構成してもよい。磁気回路を覆う筐体内部にガスが導入されるので、ガスが拡散する範囲が狭められ、ガスの圧力が高くなる。これにより、ガスの電離が効率よく行われる。また、筐体内部への異物の混入を防ぐことで、プラズマの発生や電子の加速等を効率よく行うことができる。また、例えば本形態の電子源が他の装置と共に用いられる場合に、磁気回路内に導入されたガスが他の装置へ流出し、その装置に悪影響をおよぼすことを防ぐことができる。
【００１５】
前記開口の形状は、前記磁気ギャップの形状に対応していてもよい。これにより、磁気ギャップの近傍で発生したプラズマから、開口を介して、効率よく電子が照射対称物に照射される。
【００１６】
前記磁気ギャップ及び前記開口の形状は、スリット状であってもよい。これにより、スリット状の磁気ギャップ及び開口の長さ方向にわたって、電子を照射対称物に照射することができる。スリット状の磁気ギャップ及び開口の長さを所望のものとすることで、電子が照射される範囲を所望のものとすることができる。
【００１７】
前記電子源は、前記カソード電極及び前記アノード電極のうち少なくとも一方を冷却する冷却部材をさらに具備してもよい。
【００１８】
本発明の一形態に係る処理装置は、チャンバと、電子源とを具備する。
前記電子源は、カソード電極と、アノード電極と、ガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられる。
前記カソード電極は、磁気ギャップを有する磁気回路でなる。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００１９】
電子源が簡単な構造でなるので、チャンバ内に簡単に電子源を設置することができる。またチャンバ内での電子源を設置できる箇所が多くなる。
【００２０】
本発明の別の形態に係る電子源は、磁気回路と、アノード電極と、カソード電極と、ガス導入部とを具備する。
前記磁気回路は、磁気ギャップを有する。
前記アノード電極は、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置される。
前記カソード電極は、前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させる。
前記ガス導入部は、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入する。
【００２１】
磁気回路及びカソード電極は一体に設けられてもよいし、それぞれが別体に設けられてもよい。
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、典型的な例として材料や寸法等が挙げられているが、これはその材料や寸法等に限られるという意味ではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子源を示す模式的な斜視図である。図２は、そのA−A線断面図であるが、図２には模式的な配線図も図示されている。
【００２４】
電子源１００はアノード電極１と、カソード電極２と、ガス導入部３とを有する。アノード電極１は筐体の形態でなり、カソード電極２を内部に収容している。またアノード電極１の前方面１４にはレーストラック状のスリット（開口）４が形成されており、このスリット４を介して照射対象物に電子が照射される。
【００２５】
アノード電極１としては、例えばステンレス、アルミニウム又は銅等が用いられる。アノード電極１の典型的な寸法としては、長さ（Ｙ方向の大きさ）が３８０ｍｍであり、幅（Ｘ方向の大きさ）が１００ｍｍであり、高さ（Ｚ方向の大きさ）が８０ｍｍである。また、スリット４の幅は、典型的には２ｍｍである。
【００２６】
カソード電極２は磁性を有する材料でなり、アノード電極１の内部に配置された永久磁石５及びカソード電極２により磁気回路が構成される。この磁気回路を構成するカソード電極２の前方面１５には、アノード電極１のスリット４と向かい合うレーストラック状の磁気ギャップ６が形成されている。図２には磁気ギャップ６における磁束の向きが示されている。
【００２７】
図３は、上記の磁気回路を説明する模式的な図である。カソード電極２の内部に永久磁石５が、カソード電極２の長さ方向にわたって配置される。永久磁石５は、例えばＳ極がカソード電極２に形成された２つの磁気ギャップ６の間に位置するように、またＮ極がカソード電極２の後方面７の略中央部に位置するように設けられる。これにより、図３に示す向きでカソード電極２を磁束が通る磁気回路が構成される。
【００２８】
カソード電極２の後方面７の略中央部には、磁気回路内にガスが導入されるための導入口８が設けられている。導入口８にはガス導入部３が取り付けられる取付部９が設けられている。ガス導入部３は、アノード電極１の後方面１０の略中央部に設けられる。ガス導入部３は、絶縁物１１を介して後方面１０を貫通する導入管１２を有し、導入管１２の先端は、カソード電極２の取付部９から導入口８へ通じている。これにより磁気回路内へガスが導入される。カソード電極２は、図示しない絶縁性のスペーサにより、アノード電極１との間に隙間ができるように配置されている。
【００２９】
カソード電極２としては、典型的にはＳＵＳ４３０等の磁性を有するステンレスが用いられるが、この他に純鉄やパーマロイ等が用いられてもよい。永久磁石５は、典型的にはＳｍＣｏ合金からなる。また磁気ギャップ６の幅は典型的には２ｍｍであり、アノード電極１及びカソード電極２の隙間の大きさも典型的には２ｍｍである。
【００３０】
図２に示すように、アノード電極１とカソード電極２の間には、直流の電源１３が接続される。アノード電極１は接地され、カソード電極２は負電極に接続される。
【００３１】
電子源１００の動作について説明する。図示しないガスの供給源からガス導入部３の導入管１２を介して、例えばＡｒ、Ｎ、Ｏ2又はＸｅ等のガスが磁気回路内に導入される。また、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられる。加えられる電圧の大きさは、典型的には１５００Ｖである。
【００３２】
アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、カソード電極２から電子が放出される。放出された電子のうち、主にカソード電極２の磁気ギャップ６の近傍から放出された電子は、磁気ギャップ６での磁界の作用によりホール運動を行う。この電子がガス導入部３により導入されたガスの分子に衝突することで、ガスの分子が効率よく電離される。これにより図２で示すように磁気ギャップ６の近傍でプラズマ１６が発生する。発生したプラズマ１６内にある電子は、アノード電極１及びカソード電極２間の電界により、アノード電極１の方向へ加速される。アノード電極１にはスリット４が設けられているので、アノード電極１の方向へ加速された電子はスリット４を介して、照射対象物に照射される。つまり、アノード電極１及びカソード電極２間に電圧が加えられることで、プラズマ１６の発生と電子の加速及び照射とが共に行われる。
【００３３】
つまり本実施形態の電子源１００では、高周波やマイクロ波を発生させるための構造や、電子を引き出すための電極が不要となる。また、アノード電極１及びカソード電極２として、フィラメント等の熱陰極を用いなくてもプラズマ１６を発生させることができる。従って、活性雰囲気で長時間の使用が可能な、簡単な構造でなる電子源を実現することができる。
【００３４】
本実施形態では、アノード電極１は筐体の形態でなり、磁気回路を構成するカソード電極２を内部に収容している。従って、磁気回路を覆う筐体内部にガスが導入されるので、ガスが拡散する範囲が狭められ、ガスの圧力が高くなる。これにより、ガスの電離が効率よく行われる。また、筐体内部への異物の混入を防ぐことで、プラズマ１６の発生や電子の加速等を効率よく行うことができる。また、例えば電子源１００が他の装置と共に用いられる場合に、磁気回路内に導入されたガスが他の装置へ流出し、その装置に悪影響をおよぼすことを防ぐことができる。
【００３５】
また、図１に示すように、アノード電極１のスリット４の形状に対応して、カソード電極２の磁気ギャップ６が形成されるので、磁気ギャップ６の近傍で発生したプラズマ１６から、スリット４を介して、効率よく電子が照射対象物に照射される。
【００３６】
本実施形態ではアノード電極１にスリット４が設けられるが、例えばスリット形状ではない形状の、１つまたは複数の開口が設けられていてもよい。その場合、磁気ギャップ６はスリット形状でもよいし、その開口の形状に対応した磁気ギャップ６が設けられてもよい。開口の形状は、円、楕円、多角形でよい。
【００３７】
本実施形態では、スリット４及び磁気ギャップ６がレーストラック状に形成されるので、その直線部分の長さ方向にわたって、電子を照射対象物に照射することができる。直線部分の長さを所望のものとすることで、電子が照射される範囲を所望のものとすることができる。スリット４及び磁気ギャップ６がレーストラック状ではなく、例えば単数のスリットであっても、又は並ぶように形成された複数のスリットであっても、上記の効果は得られる。
【００３８】
図４は、本発明の別の実施形態に係る電子源を示す模式的な断面図である。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した電子源１００における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
【００３９】
電子源２００は、上記の実施形態で説明した電子源１００のアノード電極１及びカソード電極２に、冷却用パイプ１７及び１８がそれぞれ巻装されたものである。冷却用パイプ１７及び１８の内部には冷却媒体が封入され、冷却媒体が熱を輸送することによりアノード電極１及びカソード電極２が冷却される。これにより、プラズマ１６の発生に伴う熱による磁気ギャップ６やスリット４の変形等を防ぎ、電子源２００の長時間の使用を実現することができる。
【００４０】
本実施形態では、アノード電極１及びカソード電極２に冷却用パイプ１７及び１８がそれぞれ巻装されているが、どちらか一方のみに冷却用パイプが巻装された形態でもよい。また、冷却用パイプの代わりに、内部に冷却媒体が封入された冷却用ジャケットがアノード電極１又はカソード電極２に設けられてもよい。冷却媒体としては、例えば水、オイル等が用いられる。
【００４１】
図５は、本発明の一実施形態に係る処理装置を示す模式的な平面図である。処理装置３００は、接地された真空チャンバ１９と、真空チャンバ１９内の略中央部に設けられた、回転ドラム２０とを有する。回転ドラム２０は、側面２１に例えばフォルダ等が設けられており、側面２１に取り付けられる基板を支持しながら真空チャンバ１９内を回転する。また、真空チャンバ１９内には、回転ドラム２０の回転方向に順に、第１の成膜ゾーン４００、第２の成膜ゾーン５００、酸化ゾーン６００が配置され、酸化ゾーン６００及び第１の成膜ゾーン４００の間には、電子源１００が設けられる。
【００４２】
第１の成膜ゾーン４００及び第２の成膜ゾーン５００は、隔壁４１０ａ、４１０ｂ、５１０ａ及び５１０ｂにより、真空チャンバ１９内でそれぞれ仕切られて設けられている。第１の成膜ゾーン４００及び電子源１００の間に設けられた隔壁４１０ａには、開口部４１１が形成されており、この開口部４１１にはシャッター４１２が開閉可能に設けられている。
【００４３】
第１の成膜ゾーン４００は、２つの電極からなるスパッタカソード４２０と、スパッタカソード４２０に隣接して配置される、例えばＴａ、Ｎｂ、又はＴｉ等のターゲット部材４３０とを有する。また、第１の成膜ゾーン４００は、スパッタカソード４２０に交流電圧を加えるための交流電源４４０と、第１の成膜ゾーン４００内に例えばＡｒ等のガスを導入するガス導入部４５０とを有する。
【００４４】
第２の成膜ゾーン５００は、第１の成膜ゾーン４００と同様に、スパッタカソード５２０と、ターゲット部材５３０と、交流電源５４０と、ガス導入部５５０とを有する。ターゲット部材５３０は、第１の成膜ゾーン４００が有するターゲット部材４３０と異なる材料であってもよいし、同じ材料であってもよい。
【００４５】
酸化ゾーン６００は、隔壁６１０ａ及び６１０ｂにより真空チャンバ１９内で仕切られて設けられており、酸化プラズマ源６６０を有する。
【００４６】
処理装置３００の動作を説明する。側面２１に基板が取り付けられた回転ドラム２０が回転する。第１の成膜ゾーン４００及び第２の成膜ゾーン５００において、スパッタカソード４２０及び５２０に交流電圧が加えられ、各成膜ゾーンに導入されたガスがプラズマ化される。プラズマ中のイオンにより、ターゲット部材４３０及び５３０がスパッタリングされ、基板に金属薄膜が形成される。つづいて酸化ゾーン６００において、酸化プラズマ源６６０により基板上の金属薄膜が酸化される。これらの工程を繰り返すことにより、所望の金属酸化薄膜が基板上に形成される。
【００４７】
上記の工程において、第１の成膜ゾーン４００で基板に金属薄膜が形成される場合に、電子源１００により、ターゲット部材４３０に電子が照射される。この際、隔壁４１０ａの開口部４１１に設けられたシャッター４１２が開き、開口部４１１を介して電子がターゲット部材４３０に照射される。これにより、ターゲット部材４３０をスパッタリングするイオンにより、ターゲット部材４３０に蓄積された正の電荷が中性化される。
【００４８】
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更され得る。
【００４９】
例えば、上記の実施形態において説明した電子源１００では、アノード電極１が筐体の形態でなるが、これに限られない。例えば図２において、前方面１４がアノード電極１であり、その他の面は導電性を有さない材料で構成された筐体が、電子源１００に用いられてもよい。つまり、アノード電極が筐体の一部を構成していてもよい。
【００５０】
カソード電極が磁気回路を構成しなくてもよい。例えば、磁気ギャップを有する磁気回路及びアノード電極の間に、磁気回路と隣接するようにカソード電極が設けられてもよい。つまり、磁気回路及びカソード電極は一体に設けられてもよいし、それぞれが別体に設けられてもよい。
【００５１】
あるいは、図２において、磁気ギャップ６を有する前方面１５がカソード電極であり、その他が、導電性を有さない部材で構成された磁気回路が用いられてもよい。この場合、磁気ギャップ６を有する前方面１５が、電源１３の負電極に接続される。
【００５２】
その他にも、磁気回路を構成するカソード電極が筐体に収容されていない形態も考えられる。例えば板状のアノード電極及びカソード電極が並んで配置され、アノード電極のスリットと、カソード電極に形成された磁気ギャップとが向かい合うように形成されている形態でもよい。
【００５３】
また、磁気ギャップを有する磁気回路を構成するために、例えば複数の永久磁石が用いられてもよく、またその配置も適宜設定されてよい。また、永久磁石が用いられず、例えば電磁石等により磁気回路が構成されてもよい。
【００５４】
電子源１００では、ガス導入部３が設けられる位置がアノード電極１の後方面の略中央部であるが、これに限られない。カソード電極の磁気ギャップの近傍でプラズマが発生するように、磁気回路内にガスが導入される位置ならばどこでもよい。また、複数のガス導入部が設けられてもよい。ガス導入部が設けられる位置や数に対応して、カソード電極に導入口及び取付部が設けられる。
【００５５】
電子が照射される照射対象物としては、例えば基板や、スパッタリング技術に用いられるターゲット部材等が挙げられる。基板としては、半導体ウェハまたはガラス基板等が挙げられる。
【００５６】
上記の実施形態で説明した処理装置３００では、スパッタリングされるターゲット部材４３０に、電子源１００により電子が照射されるが、これに限られない。例えば、第２の成膜ゾーン５００及び酸化ゾーン６００の間に電子源１００が設けられ、また隔壁５１０ａに開口部及びシャッターが設けられる。そして、電子源１００により、ターゲット部材５３０に電子が照射されてもよい。また、回転ドラム２０の側面２１に取り付けられる基板に電子が照射されるように、真空チャンバ１９内に電子源１００が設けられてもよい。この際、電子源１００が簡単な構造でなるので、真空チャンバ１９内に簡単に電子源１００を設置することができる。また真空チャンバ１９内での電子源１００を設置できる箇所が多くなる。
【００５７】
処理装置３００では、ターゲット部材４３０に蓄積した電荷を中性化するために電子源１００が用いられたが、これに限られない。本発明の実施形態に係る処理装置として、チャンバ内に電子源１００を有し、電子源１００により例えば基板に電子が照射されることで、基板のエッチング又はクリーニング等が行われる処理装置でもよい。その他にも、電子源１００により基板の表面改質が行われるような処理装置も考えられる。
【符号の説明】
【００５８】
１…アノード電極
２…カソード電極
３…ガス導入部
４…スリット
６…磁気ギャップ
１６…プラズマ
１７、１８…冷却用パイプ
１９…真空チャンバ
１００、２００…電子源
３００…処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路でなるカソード電極と、
前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させるためのアノード電極と、
前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部と
を具備する電子源。
【請求項２】
請求項１に記載の電子源であって、
前記アノード電極は、前記磁気回路を覆う筐体の一部又は全部を構成する電子源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子源であって、
前記開口の形状は、前記磁気ギャップの形状に対応している電子源。
【請求項４】
請求項３に記載の電子源であって、
前記磁気ギャップ及び前記開口の形状は、スリット状である電子源。
【請求項５】
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の電子源であって、
前記カソード電極及び前記アノード電極のうち少なくとも一方を冷却する冷却部材をさらに具備する電子源。
【請求項６】
チャンバと、
磁気ギャップを有する磁気回路でなるカソード電極と、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させるためのアノード電極と、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられた電子源と
を具備する処理装置。
【請求項７】
磁気ギャップを有する磁気回路と、
前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置されたアノード電極と、
前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させるためのカソード電極と、
前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部と
を具備する電子源。
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路でなるカソード電極と、
前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させるためのアノード電極と、
前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部と
を具備する電子源。
【請求項２】
請求項１に記載の電子源であって、
前記アノード電極は、前記磁気回路を覆う筐体の一部又は全部を構成する電子源。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子源であって、
前記開口の形状は、前記磁気ギャップの形状に対応している電子源。
【請求項４】
請求項３に記載の電子源であって、
前記磁気ギャップ及び前記開口の形状は、スリット状である電子源。
【請求項５】
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の電子源であって、
前記カソード電極及び前記アノード電極のうち少なくとも一方を冷却する冷却部材をさらに具備する電子源。
【請求項６】
チャンバと、
磁気ギャップを有する磁気回路でなるカソード電極と、前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置され、前記カソード電極との間に電界を発生させるためのアノード電極と、前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部とを有し、前記チャンバ内に設けられた電子源と
を具備する処理装置。
【請求項７】
磁気ギャップを有する磁気回路と、
前記磁気ギャップと向かい合う開口を有し、前記磁気回路の外側に配置されたアノード電極と、
前記磁気回路と前記アノード電極との間に配置され、前記アノード電極との間に電界を発生させるためのカソード電極と、
前記電界及び前記磁気回路による前記磁気ギャップでの磁界の作用によりプラズマを発生させ、前記プラズマ中の電子を前記開口を介して放出させるために、前記磁気回路内にガスを導入するガス導入部と
を具備する電子源。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２５４１０（Ｐ２０１０−２２５４１０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７１３５１（Ｐ２００９−７１３５１）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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