Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Ionenstrahlen mit grossflächigem Strahlquerschnitt

Abstract

 Beschrieben wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionenstrahlen mit großflächigem Strahlquer­schnitt. Ein Ionenstrahl, der zur Trockenätzung bei der Herstellung mikroelektronischer Bauelemente verwendet wird, muß eine hohe Strahlqualität aufweisen (kleine Divergenz, wenig Verunreinigungen, hohe Stromdichte).
Bei bekannten großflächigen Ionenstrahlquellen werden die Ionen mit Hilfe von Gittern aus dem Plasma extrahiert. Die Verwendung des Gitters wirkt sich wegen des Feldverlaufes an den Gitterpunkten störend auf die Strahlqualität aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt völlig ohne Gitter aus, die Ionen werden mit Hilfe von Metallzylindern (5) be­schleunigt. Dabei gewährleistet eine gepulste Erzeugung der Ionen und eine gepulste Beschleunigung, daß die Ionen nur dann durch Felder beschleunigt werden, wenn sie sich in Bereichen bewegen, in denen ein nahezu homogenes Feld herrscht. Durch die damit erreichte hohe Strahlqualität eignet sich der Ionenstrahl zur Herstellung kleinster Strukturen im Sub-µ-Bereich.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ionenstrahlen mit großflächigem Strahl­querschnitt.

[0002] Der erzeugte Ionenstrahl dient zur Trockenätzung von Halb­leiteroberflächen. Mit zunehmender Verkleinerung der Strukturen auf Halbleiterchips gewinnen hochauflösende Trockenätzverfahren mit einem hohen Grad an Anisotropie und Maßhaltigkeit an Bedeutung. Das Verhältnis von vertikaler zu lateraler Ätzrate muß so groß sein, daß die Unterät­zungen der Strukturen kleiner als die durch Lithographie­prozesse bedingten Linienbreitenfehler sind. Beim RIE-­Verfahren (Reactive Ion Etching) werden zur Trockenätzung reaktive Ionen herangezogen, die zu chemischen Reaktionen auf der Oberfläche führen. Die Ionen werden durch ein Ätz­plasma zur Verfügung gestellt, das über der Halbleiter­oberfläche brennt.

[0003] Eine Weiterentwicklung des RIE-Verfahrens ist der RIBE-­Prozeß (Reactive Ion Beam Etching), bei welchem die Halb­leiteroberfläche mit einem Strahl reaktiver Ionen be­schossen wird. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß der störende Einfluß der Ionenerzeugung auf die Ätz­reaktionen auf der Halbleiteroberfläche weitgehend ausge­schaltet wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die Erzeu­gung der Ionen und das Ätzen örtlich voneinander getrennt ablaufen, indem die Ionen aus der Quelle heraus auf die zu ätzende Oberfläche hin beschleunigt werden.

[0004] Voraussetzung für die Durchsetzungsfähigkeit dieses Ver­fahrens ist die Verfügbarkeit einer geeigneten Ionenquelle.

[0005] Ionenquellen für unterschiedliche Anwendungsbereiche sind in der Literatur zahlreich beschrieben. Die grundlegenden physikalischen Prinzipien werden in der Schrift: "Ionen­quellen" (Kerntechnik, 4, 1962, S. 1-7) erläutert.

[0006] In der Patentschrift US 30 05 931 ist eine Ionenquelle beispielsweise für die Anwendung in einer Kernfusions-Ap­paratur mit magnetischen Spiegeln offenbart. Diese Ionen­quelle ist insbesondere für die Erzeugung neutraler Plasmen ausgebildet und wegen des zu geringen Strahlenquerschnittes des Ionenstromes und der aufwendigen Konstruktion für den RIBE-Prozeß ungeeignet.

[0007] Eine Ionenquelle zur Ionenimplantation von Metallionen wurde mit der Schrift "Vakuum arc arrays for intense metal ion beam injectors" (Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, B10, 1985, S. 792-795) veröffentlicht. Diese Ionenquelle erfüllt die Aufgabe, einen Ionenstrom zu liefern, der möglichst nur aus einer Ionensorte, nämlich der zu implantierenden Metallionen besteht und eine hohe Ionenenergie aufweist. Da beim RIBE-Prozeß eine Oberflä­chenschädigung vermieden werden muß, erweist sich diese Quelle ebenfalls als ungeeignet.

[0008] Um eine hohe Anisotropie des Ätzprozesses zu erreichen, darf der Ionenstrahl nur eine geringe Strahldivergenz be­sitzen. Er muß eine hohe Ionenstromdichte aufweisen, um hohe Ätzraten sicherzustellen. Die Ionenenergie muß niedrig sein, um die Oberflächenschädigung und die Oberflächentem­peratur gering zu halten. Um die gesamte Oberfläche eines Wafers strukturieren zu können, muß der Ionenstrahl einen möglichst großflächigen Strahlquerschnitt besitzen.

[0009] Die bisher existierenden Quellen für großflächige Ionen­strahlen arbeiten nach dem Kaufman-Prinzip, das beispiels­weise in dem Artikel "Broad-beam ion sources. Present sta­tus and future directions" (Journal of Vaccuum Science Technology, A 4, 1986, S. 764 - 771) beschrieben ist. Bei dieser Quelle emittiert ein geheiztes Filament Elektronen, die eine Gleichstromentladung zwischen dem als Kathode ge­schalteten Filament und einer großflächigen Anode unter­halten. Die Extraktion der Ionen aus dem Plasma erfolgt über ein oder mehrere Gitter, an welchen ein entsprechendes Potential anliegt.

[0010] Die Verwendung eines heißen Filaments ist jedoch für den Einsatz reaktiver Gase ungeeignet, da das heiße Filament im Laufe der Zeit weggeätzt wird, wodurch die Betriebsdauer der Quelle stark eingeschränkt ist. Einige Ionenquellen vermeiden das heiße Filament zur Erzeugung des Plasmas. Dort werden beispielsweise Hochfrequenzentladungen oder Mikrowellenentladungen zur Ionisation eingesetzt.

[0011] Die Extraktion der Ionen aus dem Plasma mit Hilfe von Ex­traktionsgittern, die auch in der Veröffentlichung "Grid-­controlled extraction of pulsed ion beams" (Journal of Applied Physics, 59 (6), 1986, S. 1790-1798) beschrieben ist, wirkt sich störend auf die Qualität des Ionenstrahles aus. Die komplizierten Potentiale im Nahbereich der Git­teröffnungen führen zu unterschiedlichen Flugrichtungen der Ionen nach dem Durchtritt durch die Gitteröffnungen. Der Ionenstrahl erhält dadurch eine "innere Divergenz", die zwar durch hintereinander geschaltete Extraktionsgitter verringert, jedoch nicht beseitigt werden kann. Die innere Divergenz des Ionenstrahles führt beim Ätzprozeß zu schrä­gen Flanken der geätzten Strukturen und damit zu einer Herabsetzung der Anisotropie.

[0012] Ein weiterer Nachteil der Ionenextraktion mit Hilfe eines Gitters sind Sputterprozesse der Ionen, die auf die Git­teroberfläche treffen. Durch solche Prozesse wird der Io­nenstrahl mit Verunreinigungen angereichert.

[0013] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor­richtung zur Erzeugung von Ionenstrahlen mit großflächigem Strahlquerschnitt bereitzustellen, die Ionenstrahlen hoher Stromdichte, niedriger Ionenenergie und niedriger Strahl­divergenz für die Erzeugung kleinster Strukturen auf Halb­leiteroberflächen liefern und die auf heizbare Filamente zur Ionenerzeugung und auf Gitterelektroden zur Extraktion der Ionen verzichten.

[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu ionisierende Gas mit Hilfe eines gepulst betriebenen Molekularstrahl-Düsensystems zugeführt und in einer gepul­sten Hochspannungs-Gasentladung ionisiert wird, daß die Ionen senkrecht zur Richtung des Molekularstrahles und senkrecht zur Richtung der Hochspannungsentladung mit syn­chron gepulsten elektrischen oder magnetischen Feldern be­schleunigt werden und daß das nicht ionisierte Prozeßgas mit einer Pumpe aus dem Reaktionsraum entfernt wird.

[0015] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­teransprüchen, eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­fahrens im Nebenanspruch 6 gekennzeichnet. Da die Wahr­scheinlichkeit, daß ein Gasmolekül ionisiert wird, mit der Verweildauer zwischen den Hochspannungselektroden steigt, erfolgt die Zuführung des Gases parallel zu den Hochspan­nungselektroden, um die Ionisation des Gasstromes möglichst effektiv zu gestalten.

[0016] Die Beschleunigung der Ionen muß so erfolgen, daß der Strahl eine möglichst geringe Divergenz aufweist. Ideal ist eine Beschleunigung entlang paralleler elektrischer Feld­linien, wie sie in einem Plattenkondensator verwirklicht sind. Bekannte Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen versuchen diesem Ideal durch Verwendung eines Extraktions­gitters nahezukommen, wodurch die oben beschriebenen Nach­teile entstehen.

[0017] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Homogenität des Beschleunigungs-Feldes durch zeitliche Abstimmung der im Pulsbetrieb durchgeführten Verfahrensschritte 1a bis 1c erreicht. Das Beschleunigungsfeld wird erst eingeschaltet, wenn sich die zu beschleunigenden Ionen nicht mehr in Be­reichen befinden, in welchen das Feld inhomogen ist, son­dern Bereiche durchfliegen, deren Feldlinien parallel zur Flugrichtung weisen.

[0018] Die gepulste Beschleunigung der Ionen in den hintereinander angeordneten Beschleunigungsfeldern bewirkt, daß Ionen gleicher Masse aber mit unterschiedlichem Ladungszustand beim Auftreffen auf die zu ätzende Oberfläche dieselbe En­ergie besitzen und demnach die gleichen energieabhängigen Prozesse induzieren.

[0019] Durch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ge­mäß den Ansprüchen 2 und 3 werden Ladungsträger, die ent­weder nicht an einer Reaktion mit der Oberfläche teilge­nommen haben, oder geladene Reaktionsprodukte mit Hilfe eines Spannungspulses aus dem Bereich der Oberfläche ent­fernt. Diese geladenen Teilchen können sich dann nicht mehr negativ auf die Qualität des Ionenstrahles und auf die Re­aktionsprozesse auswirken.

[0020] Um auch den negativen Einfluß von Neutralteilchen auf die Strahlqualität auszuschalten, werden nach Anspruch 4 die neutralen Reaktionsprodukte mit Hilfe von Vakuumpumpen aus dem Reaktionsraum entfernt. Eine Weiterbildung nach An­spruch 5 zeichnet sich dadurch aus, daß die Entladung des Hochspannugspulses zur Plasmaerzeugung effektiv und gleichmäßig erfolgt. Das Entladungsgas wird mit Hilfe einer Spitzenentladung oder mit Hilfe von UV-Licht vorionisiert.

[0021] Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Nebenanspruch 6 gekennzeichnet. Die Ionen werden in einem gepulsten elektrischen Feld be­schleunigt, das zwischen einer Potentialscheibe und einer Folge von Metallzylindern aufgebaut wird. Bei einer wei­teren Ausgestaltung nach Anspruch 7 erfolgt die Beschleu­nigung der Ionen mit Hilfe von Magnetfeldern, die durch ein Spulensystem erzeugt werden.

[0022] Prinzipiell kann zur Beschleunigung der Ionen jedes Feld eingesetzt werden, das auf die Ionen einen Impuls auszuüben vermag.

[0023] Nach Anspruch 8 wird das Blendenfeld, das eine Selektion der Moleküle nach ihrer Flugrichtung durchführt, durch eine Schlitzblende ersetzt. Dadurch wird die Strahldivergenz für bestimmte Anwendungen nur in einer Richtung eingeengt. Diese Variante zeichnet sich darüber hinaus durch ein­fachere Justierbarkeit und billigere Herstellung aus. Die gepulste Gaszuführung erlaubt es, den störenden Unter­grundgasdruck in der Reaktionskammer zu reduzieren. Eine Hochvakuumpumpe hält nach Anspruch 9 zwischen dem Gaszu­führungsraum und dem Reaktionsraum eine Druckdifferenz aufrecht, die am Ende der Flugstrecke des molekularen Dü­senstrahles die Teilchen fast vollständig aus dem Reakti­onsraum entfernt.

[0024] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­sondere darin, daß der Entstehungsort der Ionen und das Beschleunigungsgebiet räumlich voneinander getrennt sind. Dadurch wird vermieden, daß reaktive Radikale, die bei der Gasentladung durch Fragmentation der Muttermoleküle gebil­det werden und sich störend auf den Ätzprozeß auswirken, auf die zu ätzende Oberfläche gelangen.

[0025] Die Oberflächenreaktionen, mit deren Hilfe Strukturen auf Halbleiteroberflächen erzeugt werden, sind nicht nur räum­lich sondern auch zeitlich von der Erzeugung der Ionen ge­trennt. Wenn die Ionen nach Durchlaufen der Beschleuni­gungsstrecke auf der Halbleiteroberfläche auftreffen, ist die Hochspannungsentladung bereits beendet. Ein Einfluß der Hochspannungsentladung ist damit ausgeschlossen. Da die kinetische Energie der Ionen ausschließlich durch den Be­schleunigungsvorgang bestimmt ist, kann diese Energie un­abhängig vom Bildungsprozeß der Ionen für die jeweiligen Anwendungszwecke eingestellt werden.

[0026] Der Einsatz von Metallzylindern bei der Beschleunigung der Ionen schließt Oberflächenreaktionen wie Sputterprozesse innerhalb des Strahlquerschnittes aus. Damit wird ein Störfaktor ausgeschaltet, der bei Verwendung von Extrakti­onsgittern die Qualität des Ionenstrahles wesentlich ver­mindert. Die bei Extraktionsgittern notwendig auftretende Strahldivergenz wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch geeignete Wahl der Abstände und Durchmesser der Me­tallzylinder und der Höhe und Dauer der Potentialpulse, die an die Zylinder und die Potentialplatte angelegt werden, kontrolliert.

[0027] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß eine Wech­selwirkung von störenden Neutralteilchen und Reaktionspro­dukten mit den Ionen und den Oberflächenreaktionen vernachlässigbar ist, da diese Teilchen durch einen Span­nungspuls beziehungsweise durch Abpumpen aus dem Bereich der Halbleiteroberfläche entfernt werden.

[0028] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren steht eine großflächige Ionenquelle zur Verfügung die einen Ionenstrom mit nied­riger Divergenz liefert, dessen Parameter wie Ionenenergie und Ionenstromdichte unabhängig voneinander eingestellt werden können. Er eignet sich für RIBE-Prozesse zur Her­stellung extrem kleiner Strukturen im Sub-µ-Bereich auf Halbleiteroberflächen, wie sie beispielsweise für einen zukünftigen 64 MBit Speicher erforderlich sein werden.

[0029] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnun­gen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0030] Es zeigen:

Fig. 1 Horizontalschnitt der RIBE-Apparatur,

Fig. 2 Längsschnitt durch die RIBE-Apparatur (Schnitt AB in Fig.1),

Fig. 3 Schnitt durch die RIBE-Apparatur (Schnitt CD in Fig. 1),

Fig. 4a Feldlinienverlauf zwischen der Potentialplatte und dem ersten Metallzylinder,

Fig. 4b Feldlinienverlauf zwischen zwei Metallzylindern der Beschleunigungseinrichtung,

Fig. 5 Düsenfeld und Gasentladungselektroden in räumlicher Darstellung,

Fig. 6 Querschnitt durch Düsen- und Blendenfeld,

Fig. 7 Querschnitt durch Düsen- und Blendenfeld, Detail,

Fig. 8 Einrichtung zur Hochspannungsentladung,

Fig. 9 räumliche Darstellung der Beschleunigungseinrichtung.

[0031] In den Fig. 1, 2 und 3 sind die wesentlichen Komponenten einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei Fig. 2 den in Fig. 1 mit AB bezeichneten Schnitt und Fig. 3 den mit CD bezeichneten Schnitt zeigen. Alle Komponenten sind in einer Vakuumkammer 10 untergebracht.

[0032] Eine Gasleitung 15 ist mit einem Reservoir des Prozeßgases verbunden. Eine handelsübliche Einspritzdüse 14, wie sie beispielsweise für Motoren eingesetzt wird, erlaubt eine gepulste Gaszufuhr bei einem Gasdruck von einigen bar. Mit Hilfe eines Düsen- 13 und eines Blendenfeldes 12 wird der Gasstrom zwischen die Elektroden 1 der Hochspannungs-Entla­ dungsvorrichtung geleitet. Mit einem kurzen Hochspannungs­puls (ca. 10 nsec) wird durch Gasentladung ein Plasma er­zeugt. Damit die Entladung des Hochspannungspulses zu einer gleichmäßigen und effektiven Plasmaerzeugung führt, wird das Gas vorionisiert, beispielsweise durch Einkopplung einer HF-Strahlung über HF-Elektroden 3.

[0033] Um die Ionen aus dem Bereich ihrer Entstehung abzuziehen, wird etwa 50 nsec später für eine Zeitdauer von einer µsec eine Extraktionsspannung von beispielsweise -100 V zwischen der Potentialscheibe 4 und dem ersten Metallzylinder ange­legt (negative Spannung am Metallzylinder). Wenn die Ionen den ersten Zylinder erreicht haben, wird an den zweiten Zylinder für ca. 20 nsec eine Spannung von -150 V angelegt. In dieser Zeit durchfliegen die Ionen die Zone homogener Feldverteilung zwischen den Metallzylindern. Die anderen Potentiale betragen 0 V. Weitere 50 nsec später wird für 50 nsec an den zweiten Metallzylinder eine Spannung von -150 V und an den dritten eine Spannung von -200 V angelegt, um die Ionen in Richtung der Probe 7 weiter zu beschleunigen. Die genannten Zahlenwerte dienen nur als Beispiele und stellen keine Einschränkung dar. Die tatsächlich zu wäh­lenden Werte hängen von der zu beschleunigenden Ionensorte und der Ausführung der Beschleunigungseinrichtung ab.

[0034] Die Schaltzeiten und Pulslängen müssen so gewählt werden, daß die elektrischen Felder nur dann eingeschaltet sind, wenn sich die Ionen in Bereichen bewegen, in denen die Feldverteilung annähernd homogen ist. Die Feldverteilung zwischen der Potentialplatte 4 und dem ersten Metallzylin­der ist in Fig. 4a, die zwischen zwei Metallzylindern in Fig. 4b dargestellt. Nur in den Bereichen 24 unmittelbar an der Potentialplatte und den Bereichen 25 zwischen den Zylindern, ist die Feldverteilung annähernd homogen. Der Beschleunigungsvorgang muß demnach auf diese Bereiche be­schränkt werden. Die beschleunigten Ionen treffen an­schließend auf die Oberfläche der Probe 7 und stehen dort für Ätzprozesse zur Verfügung.

[0035] Geladene Reaktionsprodukte, die zur Verunreinigung des Io­nenstrahles führen, werden durch ein elektrisches Feld, das zwischen den halbkreisförmigen Elektroden 6 erzeugt wird, aus dem Bereich der Oberfläche entfernt.

[0036] Fig. 5 zeigt die Hochspannungs-Entladungseinrichtung und das Düsenfeld 13 in räumlicher Darstellung, Fig. 6 das Dü­senfeld und das Blendenfeld 12 im Detail, Fig. 7a eine Düse und Fig. 7b eine Blende (Abschäler). Das Düsenfeld 13 weist viele Düsenöffnungen 16 mit einem Querschnitt von etwa 50 µm bis 100 µm auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Den Düsenöffnungen gegenüber liegen die Öffnungen 18 des Blen­denfeldes. Aus den kleinen Düsenöffnungen expandiert das Gas in den evakuierten Raum, wobei ein stark gerichteter Strahl entsteht. Die im Abstand von einigen mm hinter den Düsenöffnungen angeordneten Blenden 12 blenden Moleküle aus dem Strahl, deren Flugrichtung einen zu großen Winkel zur Strahlachse einnehmen. Dies führt zu einer Einengung der Molekularstrahldivergenz. Wenn für bestimmte Anwendungen die Molekularstrahldivergenz in Richtung der Hochspan­nungsentladung nicht eingeengt werden soll, wird das Blen­denfeld durch eine schmale Schlitzblende ersetzt.

[0037] Die gepulste Gaszufuhr ist mit der gepulsten Hochspan­nungsentladung so synchronisiert, daß nur dann ein gerich­teter Teilchenstrahl erzeugt wird, wenn auch die Hochspan­nungsentladung gezündet wird. Die Einrichtung zur Hoch­spannungsentladung ist in Fig. 8 abgebildet. Die gegenüber­ liegend angeordneten Elektroden 1 (z. B. aus Edelstahl), die an einer Teflonhalterung 2 befestigt sind, sind mit einem Lade- bzw. einem Entladekreis verbunden. Im Ent­ladekreis wird ein Kondensator C1 über eine Hochspannungs­versorgung HV aufgeladen. Durch Schließen des Schalters S wird die gespeicherte Energie auf einen Ladekondensator C2 übertragen. Als Schalter dient ein Thyratron, das auf Durchlaß schaltet, wenn ein Triggerpuls, der mit der ge­pulsten Molekularstrahldüse 14 synchronisiert ist, auf das Gitter des Tyratrons S gelegt wird. Die Ladung des Konden­sators C2 fließt anschließend auf die Elektroden 1 und die Hochspannungsentladung zündet. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das einströmende Gas mit Hilfe einer Metallspitze 23 durch Spitzenionisation vorionisiert, um eine effektive und gleichmäßige Entladung zwischen den Elektroden 1 zu gewährleisten.

[0038] Bei einer nicht näher ausgeführten Weiterbildung der Er­findung wird das Gas durch Photoionisation, z.B. mit einem Excimerlaser oder mit einer UV-Lampe, oder durch eine Hochfrequenzentladung vorionisiert. Dadurch wird verhin­dert, daß die an der Metallspitze auftretenden Sputterpro­zesse zu einer Verunreinigung des Ionenstrahls führen. In Fig. 9 sind die Entladungseinrichtung mit den Elektroden 1 und der Teflonhalterung 2, die Beschleunigungseinrichtung mit der Potentialplatte 4, den Metallzylindern 5, die Probe 7 und die Absaugelektroden 6 für geladene Teilchen räumlich dargestellt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen mit großflä­chigem Strahlquerschnitt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale

a) ein zu ionisierendes Gas wird mit Hilfe eines gepulst betriebenen Molekularstrahl-Düsensystems als Gasstrahl parallel zwischen zwei längsge­streckten Hochspannungselektroden in einen Reak­tionsraum eingeleitet

b) das Gas wird in einer gepulsten Hochspannungs-­Gasentladung zwischen den Hochspannungselektroden ionisiert,

c) die Ionen werden senkrecht zur Richtung des Gas­strahls und senkrecht zur Richtung der Feldlinien der Hochspannungsentladung mit synchron gepulsten elektrischen oder magnetischen Feldern beschleu­nigt,

d) das nicht ionisierte Prozeßgas wird mit einer Pumpe aus dem Reaktionsraum entfernt.

2. Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ladungsträger, die nicht an einer Reaktion mit einer zu strukturierenden Ober­fläche teilgenommen haben, mit einem Spannungspuls aus dem Bereich der Oberfläche entfernt werden.

3. Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ladungsträger, die als Reaktionsprodukt an einer zu strukturierenden Oberfläche entstehen, mit einem Spannungspuls aus dem Bereich der Oberfläche entfernt werden.

4. Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Io­nenstrahl-Pulsen neutrale Reaktionsprodukte mit Pumpen aus dem Reaktionsraum gepumpt werden.

5. Verfahren zur Erzeugung von Ionenstrahlen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgas vorionisiert wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­spruch 1, mit einem Gaszuführungsraum mit einer Gaszu­führung, einer Reaktionskammer mit einer Ionisierungs­einrichtung, einer Beschleunigungseinrichtung und einer Probenhalterung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas­zuführung aus einer Gasleitung, einer Einspritzdüse, einem Düsenfeld und einem Blendenfeld besteht, daß die Ionisierungseinrichtung aus zwei längsgestreckten Hochspannungselektroden und einem Hochspannungsschalt­kreis besteht, wobei die Elektroden parallel in einem definierten Abstand zueinander auf einer Halterung aus isolierendem Material aufgebracht sind, daß die Gaszu­führung und die Ionisierungseinrichtung senkrecht zu­einander angeordnet sind, so daß der zugeführte Gas­strahl parallel zwischen den längsgestreckten Hoch­spannungselektroden verläuft, und daß die Beschleuni­gungseinrichtung aus einer Potentialscheibe und wenig­stens zwei hintereinander angeordneten Metallzylindern zusammengesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungseinrichtung aus einem Spulensy­stem besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Blendenfeld durch eine Schlitzblende ersetzt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gaszuführungsraum und dem Reaktionsraum eine Druckdifferenz aufrecht erhalten wird.

Zeichnung