[发明专利]电荷粒子分选装置以及电荷粒子照射装置

说明书

技术领域

本发明涉及电荷粒子分选装置以及电荷粒子照射装置。

背景技术

由多个原子等凝聚而成的气体团簇表示出特别的物理化学特性，而且这种气体团簇在较广领域中的用途当前也正在讨论。即，由气体团簇构成的团簇离子束适用于以往难度较大的、在距固体表面深几纳米的区域进行离子注入、表面加工以及薄膜形成的处理中。

在气体团簇产生装置中，通过接受加压气体的施加，可产生原子数目为几百到几千的团簇。在气体团簇产生装置中，所产生的团簇中的原子数目是随机的，因此气体团簇的质量偏差大，从而实际应用时需要基于气体团簇的质量来进行分选。

因此，已提出将产生的团簇离子化并基于质量进行分选的方法。

专利文献1：日本专利文献特开2005-71642号公报。

发明内容

引用文献1中记载的离子化的团簇的分选方法是通过向电极施加电场来分选离子化的团簇的方法，但通常这样的电极是通过将两片平板状电极相向设置而构成的。

如此构成的电极在没有设置排气系统等的情况下没有问题，但在具有排气系统等的情况下会对排气产生影响，从而在设置有电极的区域的附近和没有设置电极的区域的附近之间产生压力差，导致离子化的团簇的特性发生变化。

另外，存在团簇撞击电极的情况，在此情况下，有时撞击后的团簇分解，导致电极间的压力上升，从而对离子化的团簇的顺利分选产生不良影响。

本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种可按质量或被离子化的价数来良好地分选离子化的团簇的电荷粒子分选装置以及电荷粒子照射装置。

本发明是一种用于分选离子化的气体团簇的电荷粒子分选装置，其特征在于，包括：电场施加部，所述电场施加部沿所述气体团簇的前进方向排列，用于施加电场；以及狭缝，用于分选所述气体团簇，所述电场施加部由两片电极构成，通过向所述电极施加交流电压来使离子化的气体团簇发生偏转；其中，所述电极具有开口部或间隙。

另外，本发明的特征在于，所述电极的开口部或间隙被设置在与所述离子化的气体团簇的前进方向垂直的方向上。

另外，本发明的特征在于，所述电极通过沿所述离子化的气体团簇的前进方向排列多个导电棒而构成，所述导电棒沿着与所述离子化的气体团簇的前进方向垂直的方向延伸。

另外，本发明的特征在于，在将构成所述电极的导体棒的间距设为P、将所述电极之间的间隔设为D的情况下，D/P的值大于或等于1。

另外，本发明的特征在于，所述电极被形成为网孔状。

另外，本发明的特征在于，设置有多个所述电场施加部。

另外，本发明是一种电荷粒子照射装置，其特征在于，包括：气体团簇生成部，其生成气体团簇；离子化电极，其将所述气体团簇离子化；加速电极，用于加速所述离子化了的气体团簇；以及前面所述的电荷粒子分选装置，用于在所述加速了的离子化的气体团簇中分选出预定价数的离子化的气体团簇；并且，所述电荷粒子照射装置向部件照射从所述电荷粒子分选装置射出的离子化的气体团簇。

根据本发明，能够提供可按质量或被离子化的价数来良好地分选离子化的团簇的电荷粒子分选装置以及电荷粒子照射装置。

附图说明

图1是本发明的电荷粒子照射装置的结构图；

图2是第一实施方式中的电荷粒子分选装置的结构图；

图3是第一实施方式中的电荷粒子分选装置的电极的立体图；

图4的(a)和(b)是第一实施方式中的电荷粒子分选装置的电极的结构图；

图5是第一实施方式中的电极的电场分布图(1)；

图6是第一实施方式中的电极的电场分布图(2)；

图7是第一实施方式中的电极的电场分布图(3)；

图8是第一实施方式中的电极的电场分布图(4)；

图9是第二实施方式中的电荷粒子分选装置的电极的立体图；

图10是第三实施方式中的电荷粒子分选装置的结构图(1)；

图11是第三实施方式中的电荷粒子分选装置的结构图(2)；

图12是第三实施方式中的电荷粒子分选装置的结构图(3)。

具体实施方式

下面对用于实施本发明的方式进行说明。

[第一实施方式]

(电荷粒子分选装置以及电荷粒子照射装置)

对第一实施方式进行说明。本实施方式涉及对产生的气体团簇进行分选的电荷粒子分选装置、以及将通过电荷粒子分选装置分选出的电荷粒子照射到基板等上的电荷粒子照射装置。