米国・SCI製 入射角調整式 グリッドレス型リニアイオンソース「ALIS」

アノード型リニアイオンソース(Anode Linear Ion Source: ALIS)の効果:

  • 汚染物質を除去し、表面エネルギーを向上
  • ヘイズ(曇り)や欠陥を低減
  • 密着性を改善
  • 膜成長を促進
  • 濡れ性を向上(接触角を低減)

得られる最適なプロセス性能:

  • 高速なエッチングと均一性
  • プロセスの安定性
  • 長期稼働(キャンペーンタイム)
  • メンテナンスの容易

 

🔷 ALISイオンソースとは

次世代グリッドレス型リニアイオンソースとして、ALISは従来のイオン源とは一線を画す性能と安定性を提供します。ナノスケールの加工・分析において、高分解能・低ダメージ・長寿命を実現する革新的なソリューションです。意図的にデフォルトのイオン吐出角度(基板に対する入射角)を45度に設定することで、従来型の2倍から3倍のエッチングレートを実現します。最終的な納品時の角度は、ユーザーのチャンバー仕様に応じ設計します。

45度の入射角で最大のエッチレートを実現 アプリケーションによってArにO2を混合

 

⚙️ 原理:閉じたドリフト型 × グリッドレス構造

ALISは、高電圧アノードと接地カソード間に形成されるExB場によって電子を閉じ込め、壁面との衝突でプラズマを生成。そこからイオンを抽出・加速します。

  • グリッドレス構造:加速・集束用のグリッドが存在せず、アークや粒子発生を抑制
  • ガウス型エネルギー分布:イオンのエネルギーが滑らかに広がり、表面処理が均一
  • 中性化補助:理論上不要だが、より精密性を求められるプロセスでは、ホローカソード等の電子源と併用し、帯電防止とビーム安定化を実現し、アーキングを低減
KRI製ホロカソード ホロカソード等電子源

特性

ALISイオンソース

従来型(グリッド型、Bernas型など)

構造

グリッドレス、閉じたドリフト型

グリッド付き、直線加速型

エネルギー分布

ガウス型(広がりあり)

シャープで単一ピーク

ビーム安定性

長時間安定、アーク少

グリッド劣化で変動しやすい

粒子生成

極めて少ない

グリッド摩耗やアークで粒子発生しやすい

メンテナンス性

長寿命、交換頻度低

グリッド交換が定期的に必要

加工精度

高分解能、低ダメージ

材料や条件により制限あり

ガス対応性

Ar, O₂など多様

限定的(特定ガスに最適化)

🧪 実績と応用例

  • 反応性クリーニング(O₂):接触角・テープテストで高評価、帯電抑制により均一処理
  • 高エネルギーエッチング(Ar):難加工材料にも対応、角度依存性を活かした最適化が可能
  • ナノスケール観察・加工:サブナノメートルの分解能で、FIBやSEMとの組み合わせにも最適
処理無し 100%Arでの処理, 
2kV, 560W/m
50%Ar-50%O2, 
2kV, 560W/m
100%O2での処理, 
2kV, 560W/m

註:接触角が、O2の混合度合いに応じ低下していることが見て取れます。

💡 ALISが選ばれる理由

「粒子が出にくい」「帯電しにくい」「長く使える」
それがALISの本質です。

従来の常識を覆すイオンソースとして、ALISは高精度・高信頼性・高効率を同時に実現。研究開発から量産ラインまで、最先端の加工・分析ニーズに応える唯一の選択肢です。

ご関心頂けましたら、何なりとお問合せいただけましたら幸いです。