JP3041600B2 - 複合荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
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-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集束イオンビームを試
料の所定領域を走査させながら照射することにより、試
料表面の所定領域を加工するまたは/及び集束イオンビ
ーム照射、または/及び、電子ビーム照射により発生す
る２次粒子、または/及びＸ線を検出することにより試
料表面を観察、または/及び、元素分析する複合荷電粒
子ビーム装置に関する。
料の所定領域を走査させながら照射することにより、試
料表面の所定領域を加工するまたは/及び集束イオンビ
ーム照射、または/及び、電子ビーム照射により発生す
る２次粒子、または/及びＸ線を検出することにより試
料表面を観察、または/及び、元素分析する複合荷電粒
子ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一つの試料室内で、集束イオンビームや
電子ビームを試料の所定領域を走査させながら、また
は、走査せずに照射する（切換、同時照射、同時非照射
が可能）ことにより、試料表面を観察分析することがで
きる複合荷電粒子ビームが実現されている。
電子ビームを試料の所定領域を走査させながら、また
は、走査せずに照射する（切換、同時照射、同時非照射
が可能）ことにより、試料表面を観察分析することがで
きる複合荷電粒子ビームが実現されている。
【０００３】これは、集束イオンビームで加工した個所
を、その場で走査電子顕微鏡で観察し、EDSで元素分析
出来るので便利である。
を、その場で走査電子顕微鏡で観察し、EDSで元素分析
出来るので便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、集束イオンビ
ームの液体金属イオン源としてガリウムを利用している
ので、集束イオンビームの軌道上に磁場があるとガリウ
ムの同位体やクラスターが質量分離し、集束イオンビー
ムの分解能が劣化する。仮に、集束イオンビームを使用
する場合に、電子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流を
０にしても、残留磁気は０にはならないので数ｎｍ程度
の分解能が得られる集束イオンビーム鏡筒では、わずか
な残留磁気が問題となる。
ームの液体金属イオン源としてガリウムを利用している
ので、集束イオンビームの軌道上に磁場があるとガリウ
ムの同位体やクラスターが質量分離し、集束イオンビー
ムの分解能が劣化する。仮に、集束イオンビームを使用
する場合に、電子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流を
０にしても、残留磁気は０にはならないので数ｎｍ程度
の分解能が得られる集束イオンビーム鏡筒では、わずか
な残留磁気が問題となる。
【０００５】残留磁気対策として、集束イオンビーム鏡
筒の先端部分に磁気シールドを設けて、電子ビーム鏡筒
の対物レンズの漏洩磁場の影響を防ぐ方法がある。とこ
ろで、電子ビーム鏡筒の内、高分解能が得られるインレ
ンズまたはセミインレンズタイプの対物レンズ、すなわ
ち、対物レンズが積極的に磁界を試料室内に発生させる
ことを利用するタイプの対物レンズは、試料室内部の磁
場が大きいうえ、対物レンズの磁場を非対称にするよう
な前述の磁気シールドを設置することは出来ないので複
合装置での採用は無理であった。
筒の先端部分に磁気シールドを設けて、電子ビーム鏡筒
の対物レンズの漏洩磁場の影響を防ぐ方法がある。とこ
ろで、電子ビーム鏡筒の内、高分解能が得られるインレ
ンズまたはセミインレンズタイプの対物レンズ、すなわ
ち、対物レンズが積極的に磁界を試料室内に発生させる
ことを利用するタイプの対物レンズは、試料室内部の磁
場が大きいうえ、対物レンズの磁場を非対称にするよう
な前述の磁気シールドを設置することは出来ないので複
合装置での採用は無理であった。
【０００６】また、別の問題として、電子ビーム鏡筒の
励磁電流を集束イオンビーム鏡筒使用毎に０にすると、
電子ビーム鏡筒を再度使用しようとしたときに、電子ビ
ームのフォーカスの再現性に不利となる。地磁気やＥＤ
Ｓ検出器や電子ビーム鏡筒から集束イオンビームの軌道
上に漏れ出す磁場による集束イオンビームの質量分離に
よる分解能劣化防止、または／及び電子ビーム鏡筒の対
物レンズのヒステリシスの影響の軽減による電子ビーム
のフォーカスの再現性の向上を、目的とする。
励磁電流を集束イオンビーム鏡筒使用毎に０にすると、
電子ビーム鏡筒を再度使用しようとしたときに、電子ビ
ームのフォーカスの再現性に不利となる。地磁気やＥＤ
Ｓ検出器や電子ビーム鏡筒から集束イオンビームの軌道
上に漏れ出す磁場による集束イオンビームの質量分離に
よる分解能劣化防止、または／及び電子ビーム鏡筒の対
物レンズのヒステリシスの影響の軽減による電子ビーム
のフォーカスの再現性の向上を、目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、同一の試料室に、少なくとも1式以上の集束イオ
ンビーム鏡筒と少なくとも１式以上の電子ビーム鏡筒を
備えた複合荷電粒子ビーム装置において、電子ビーム鏡
筒の対物レンズの残留磁気を消磁する電磁気的手法と電
子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流値を記憶する機能
を備えたことを特徴とする装置を発明した。
めに、同一の試料室に、少なくとも1式以上の集束イオ
ンビーム鏡筒と少なくとも１式以上の電子ビーム鏡筒を
備えた複合荷電粒子ビーム装置において、電子ビーム鏡
筒の対物レンズの残留磁気を消磁する電磁気的手法と電
子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流値を記憶する機能
を備えたことを特徴とする装置を発明した。
【０００８】集束イオンビームに切り替えるタイミング
で電子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気を消磁するこ
とにより集束イオンビームの質量分離による分解能劣化
防止し、電子ビームに切り替えるときには残留磁気を消
磁させた状態から記憶された励磁電流が設定されるので
電子ビームのフォーカスの再現性を向上させることがで
きる。
で電子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気を消磁するこ
とにより集束イオンビームの質量分離による分解能劣化
防止し、電子ビームに切り替えるときには残留磁気を消
磁させた状態から記憶された励磁電流が設定されるので
電子ビームのフォーカスの再現性を向上させることがで
きる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施例に基づ
き説明する。図１は本発明の実施例を示したものであ
る。集束イオンビーム鏡筒１と電子ビーム鏡筒２（電子
ビーム鏡筒２の対物レンズはインレンズまたはセミイン
レンズ方式を採用することもできる）がサンプル８の同
一領域をそれぞれ照射できるように同一の試料室５に配
置される。さらに電子ビーム７および集束イオンビーム
６の軌道を妨げない様に消磁コイル９が電子ビーム鏡筒
２の対物レンズの近傍に配置されている。
き説明する。図１は本発明の実施例を示したものであ
る。集束イオンビーム鏡筒１と電子ビーム鏡筒２（電子
ビーム鏡筒２の対物レンズはインレンズまたはセミイン
レンズ方式を採用することもできる）がサンプル８の同
一領域をそれぞれ照射できるように同一の試料室５に配
置される。さらに電子ビーム７および集束イオンビーム
６の軌道を妨げない様に消磁コイル９が電子ビーム鏡筒
２の対物レンズの近傍に配置されている。
【００１０】集束イオンビーム６のみを使用する場合
に、電子ビーム鏡筒２の対物レンズの励磁電流を０にし
たときの残留磁気が集束イオンビーム６に影響しないレ
ベルまで消磁するのに十分な減衰交流磁場を消磁コイル
９に流し、電子ビーム鏡筒２の対物レンズの残留磁気を
消磁する。また、消磁コイル９を設置せずに対物レンズ
自体の励磁電流を減衰交流回路にて消磁する手法を採用
することもできる。減衰交流は、消磁するために、交流
の磁界を徐々に磁力振幅を小さくするものである。
に、電子ビーム鏡筒２の対物レンズの励磁電流を０にし
たときの残留磁気が集束イオンビーム６に影響しないレ
ベルまで消磁するのに十分な減衰交流磁場を消磁コイル
９に流し、電子ビーム鏡筒２の対物レンズの残留磁気を
消磁する。また、消磁コイル９を設置せずに対物レンズ
自体の励磁電流を減衰交流回路にて消磁する手法を採用
することもできる。減衰交流は、消磁するために、交流
の磁界を徐々に磁力振幅を小さくするものである。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、集束イオンビームの質量
分離による分解能劣化防止、または／及び電子ビーム鏡
筒の対物レンズのヒステリシスの影響の軽減による電子
ビームのフォーカスの再現性の向上を可能になる。
分離による分解能劣化防止、または／及び電子ビーム鏡
筒の対物レンズのヒステリシスの影響の軽減による電子
ビームのフォーカスの再現性の向上を可能になる。
【図1】図１は、本発明の１の実施例のブロック図を示
している。
している。
１ 集束イオンビーム鏡筒 ２ 電子ビーム鏡筒 ３ 集束イオンビーム鏡筒制御系 ４ 電子ビーム鏡筒制御系（対物レンズの励磁電流値
記憶機能付き） ５ 試料室 ６ 集束イオンビーム ７ 電子ビーム ８ サンプル ９ 消磁コイル 10 消磁コイル制御系
記憶機能付き） ５ 試料室 ６ 集束イオンビーム ７ 電子ビーム ８ サンプル ９ 消磁コイル 10 消磁コイル制御系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 37/10 H01J 37/28
Claims (4)
- 【請求項１】 同一の試料室に、少なくとも１式以上の
集束イオンビーム鏡筒と、少なくとも１式以上の電子ビ
ーム鏡筒を備えた複合荷電粒子ビーム装置において、電
子ビーム鏡筒の対物レンズの近傍に消磁機能をもった消
磁コイルと、電子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流値
を記憶する機能を備え、集束イオンビームに切り替えた
ときに、電子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気を前記
消磁コイルにて消磁し、電子ビームに切り替えるときに
は前記消磁した状態から前記記憶された励磁電流を設定
すること特徴とする複合荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項２】 同一の試料室に、少なくとも１式以上の
集束イオンビーム鏡筒と、少なくとも１式以上の電子ビ
ーム鏡筒を備えた複合荷電粒子ビーム装置において、電
子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気消磁のための減衰
交流回路と、電子ビーム鏡筒の対物レンズの励磁電流値
を記憶する機能を備え、集束イオンビームに切り替えた
ときに、電子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気を前記
減衰交流回路にて消磁し、電子ビームに切り替えるとき
には前記消磁した状態から前記記憶された励磁電流を設
定することを特徴とする複合荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項３】 電子ビーム鏡筒の対物レンズの残留磁気
消磁のための減衰交流回路として傾斜サンプルの表面に
焦点をあわせるためのダイナミックフォーカス機能の回
路や軸合わせのときに使用する対物レンズのウォブリン
グ回路等、既存の電気回路を流用したことを特徴とする
請求項１乃至２記載の複合荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項４】 電子ビーム鏡筒の内、少なくとも1 式の
電子ビーム鏡筒の対物レンズが積極的に磁界を試料室内
に発生させることを利用する方式であることを特徴とす
る請求項１乃至２記載の複合荷電粒子ビーム装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137120A JP3041600B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 複合荷電粒子ビーム装置 |
| US09/313,116 US6486471B1 (en) | 1998-05-19 | 1999-05-17 | Composite charge particle beam apparatus |
| TW088108124A TW439086B (en) | 1998-05-19 | 1999-05-18 | Composite charged particle beam apparatus |
| KR1019990018116A KR19990088413A (ko) | 1998-05-19 | 1999-05-19 | 복합하전입자빔장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137120A JP3041600B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 複合荷電粒子ビーム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11329320A JPH11329320A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3041600B2 true JP3041600B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=15191298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137120A Expired - Fee Related JP3041600B2 (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 複合荷電粒子ビーム装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6486471B1 (ja) |
| JP (1) | JP3041600B2 (ja) |
| KR (1) | KR19990088413A (ja) |
| TW (1) | TW439086B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6891167B2 (en) * | 2000-06-15 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies | Apparatus and method for applying feedback control to a magnetic lens |
| DE60144508D1 (de) * | 2000-11-06 | 2011-06-09 | Hitachi Ltd | Verfahren zur Herstellung von Proben |
| JP4354657B2 (ja) * | 2001-01-11 | 2009-10-28 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 集束イオンビーム装置 |
| DE602004021750D1 (de) | 2003-07-14 | 2009-08-13 | Fei Co | Zweistrahlsystem |
| US6852982B1 (en) * | 2003-07-14 | 2005-02-08 | Fei Company | Magnetic lens |
| JP4273141B2 (ja) | 2006-07-27 | 2009-06-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 集束イオンビーム装置 |
| JP5702552B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2015-04-15 | エフ イー アイ カンパニＦｅｉ Ｃｏｍｐａｎｙ | デュアルビームシステムの制御方法 |
| JP6812561B2 (ja) * | 2017-09-04 | 2021-01-13 | 株式会社日立ハイテク | 荷電粒子線装置 |
| WO2019043946A1 (ja) * | 2017-09-04 | 2019-03-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP7031859B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2022-03-08 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 |
| DE102019203579A1 (de) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Teilchenstrahlgeräts sowie Teilchenstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037644A (ja) * | 1983-08-10 | 1985-02-27 | Anelva Corp | 表面分析装置 |
| JPS63264856A (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-01 | Nikon Corp | 電磁レンズの励磁制御装置 |
| JPH0628232B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1994-04-13 | 富士通株式会社 | 荷電ビーム露光装置 |
| US5093572A (en) * | 1989-11-02 | 1992-03-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scanning electron microscope for observation of cross section and method of observing cross section employing the same |
| US4976843A (en) * | 1990-02-02 | 1990-12-11 | Micrion Corporation | Particle beam shielding |
| JPH03263746A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-25 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡 |
| US5146090A (en) * | 1990-06-11 | 1992-09-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Particle beam apparatus having an immersion lens arranged in an intermediate image of the beam |
| JPH087121B2 (ja) * | 1990-07-18 | 1996-01-29 | セイコー電子工業株式会社 | 集束荷電ビーム加工方法 |
| JPH053009A (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡における軸上コマ補正方式 |
| EP0949653B1 (en) * | 1991-11-27 | 2010-02-17 | Hitachi, Ltd. | Electron beam apparatus |
| US5389858A (en) * | 1992-07-16 | 1995-02-14 | International Business Machines Corporation | Variable axis stigmator |
| US5903004A (en) * | 1994-11-25 | 1999-05-11 | Hitachi, Ltd. | Energy dispersive X-ray analyzer |
| JP3261018B2 (ja) * | 1995-08-30 | 2002-02-25 | 日本電子株式会社 | オージェ電子分光装置 |
| JPH09147779A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Nikon Corp | 電磁偏向器 |
| US6039000A (en) * | 1998-02-11 | 2000-03-21 | Micrion Corporation | Focused particle beam systems and methods using a tilt column |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP10137120A patent/JP3041600B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-17 US US09/313,116 patent/US6486471B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-18 TW TW088108124A patent/TW439086B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-05-19 KR KR1019990018116A patent/KR19990088413A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR19990088413A (ko) | 1999-12-27 |
| JPH11329320A (ja) | 1999-11-30 |
| US6486471B1 (en) | 2002-11-26 |
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