JP7031859B2 - 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7031859B2 JP7031859B2 JP2018028166A JP2018028166A JP7031859B2 JP 7031859 B2 JP7031859 B2 JP 7031859B2 JP 2018028166 A JP2018028166 A JP 2018028166A JP 2018028166 A JP2018028166 A JP 2018028166A JP 7031859 B2 JP7031859 B2 JP 7031859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- sample
- lens barrel
- charged particle
- gas ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/09—Diaphragms; Shields associated with electron or ion-optical arrangements; Compensation of disturbing fields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/08—Ion sources; Ion guns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/14—Lenses magnetic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/147—Arrangements for directing or deflecting the discharge along a desired path
- H01J37/1472—Deflecting along given lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/244—Detectors; Associated components or circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3005—Observing the objects or the point of impact on the object
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
- H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/02—Details
- H01J2237/026—Shields
- H01J2237/0264—Shields magnetic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/10—Lenses
- H01J2237/103—Lenses characterised by lens type
- H01J2237/1035—Immersion lens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/10—Lenses
- H01J2237/14—Lenses magnetic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3174—Etching microareas
- H01J2237/31745—Etching microareas for preparing specimen to be viewed in microscopes or analyzed in microanalysers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/31749—Focused ion beam
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
Description
すなわち、本発明の荷電粒子ビーム装置は、試料に向けてガリウムイオンビームを照射して前記試料の断面を形成するガリウムイオンビーム鏡筒と、セミインレンズ型の対物レンズを有し、試料に向けて電子ビームを照射する電子ビーム鏡筒と、前記試料の断面に向けて気体イオンビームを照射して、前記試料の断面の仕上げ加工を行う気体イオンビーム鏡筒と、を少なくとも備え、前記気体イオンビームは、前記試料の断面の最大径よりも大きなビーム直径を有することを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム装置全体を示す概略構成図である。
本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム装置10は、内部を真空状態に維持可能な試料室11と、試料室11の内部において、試料Sを載置するための試料台13を固定可能なステージ12と、を備えている。
対物レンズ電極44は、内部に電子レンズである対物レンズ48を形成する。こうした対物レンズ48によって、アルゴンイオンビーム(GB)は集束される。
なお、ブランキング電極43と遮蔽板45とは、どちらか一方を選択的に設けることが好ましい。
これによって、外部磁場によるアルゴンイオンビーム(GB)の偏向量と同一の偏向量となる磁場を発生させる電圧を偏向電極(偏向手段)46に印加することで、アルゴンイオンビーム(GB)を用いた試料Sの加工時に視野補正を行うことができる。
以上のような構成の荷電粒子ビーム装置10を用いた、本発明の試料加工観察方法について、図1~4を参照しつつ説明する。
荷電粒子ビーム装置10を用いて、例えば、試料Sの内部の観察対象(観察面)を露出させる加工を行う際には、加工前の試料Sを試料台13にセットした後、ステージ12に固定する。そして、制御部21を介してステージ12を動かし、試料Sが最適な加工位置になるように調整する。
本発明の試料加工観察方法の第2実施形態では、試料Sの観察面の仕上げ加工において、仕上げ加工工程とSEM像取得工程とを同時に行う(リアルタイム加工観察工程)。
本実施形態では、試料Sの観察面Fの仕上げ加工に用いるアルゴンイオンビーム(GB)のビーム直径が50μm~1000μm程度であり、試料Sの観察面Fのサイズに比べて大きく、アルゴンイオンビーム(GB)を走査させることなく観察面F全体を面加工できるので、アルゴンイオンビーム(GB)ビーム形状の劣化が仕上げ加工精度に大きな影響を与えることがない。
本発明の試料加工観察方法の第3実施形態では、試料Sの観察面の仕上げ加工において、仕上げ加工工程とSEM像取得工程とを交互に行う。
本実施形態では、SEM像取得工程を行う際に、アルゴンイオンビーム(GB)を試料Sの観察面Fに照射しないように、ビーム軌道を偏向させる。例えば、気体イオンビーム鏡筒18の平行平板電極からなる偏向電極(偏向手段)46は、電子ビーム鏡筒15の第1対物レンズ35や第2対物レンズ37のレンズ磁場によるアルゴンイオンビーム(GB)の偏向方向と同一方向にアルゴンイオンビーム(GB)を偏向させる。これにより、SEM像取得工程において、アルゴンイオンビーム(GB)のブランカーとしての機能を果たす。
Claims (9)
- 試料に向けてガリウムイオンビームを照射して前記試料の断面を形成するガリウムイオンビーム鏡筒と、セミインレンズ型の対物レンズを有し、試料に向けて電子ビームを照射する電子ビーム鏡筒と、前記試料の断面に向けて気体イオンビームを照射して、前記試料の断面の仕上げ加工を行う気体イオンビーム鏡筒と、を少なくとも備え、
前記気体イオンビームは、前記試料の断面の最大径よりも大きなビーム直径を有することを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 前記ガリウムイオンビーム、前記電子ビーム、および前記気体イオンビームのそれぞれのビーム光軸が一点で交差する交点と、前記ガリウムイオンビーム鏡筒の前端部、および前記電子ビーム鏡筒の前端部との間の距離よりも、前記交点と前記気体イオンビーム鏡筒の前端部との間の距離が長いことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記気体イオンビーム鏡筒は、対物レンズと、前記気体イオンビームを偏向させる偏向手段とを備え、前記偏向手段は、前記対物レンズよりも前記気体イオンビーム鏡筒の前端部に近い位置に配されることを特徴とする請求項1または2記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記偏向手段は、互いに対向して配された1組以上の平行平板電極からなり、前記電子ビーム鏡筒からの漏れ磁場によって前記気体イオンビームが偏向する偏向方向と逆の方向に前記気体イオンビームを偏向させることを特徴とする請求項3記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記偏向手段は、1.5mm以上の偏向能力を有することを特徴とする請求項4記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記気体イオンビームは、ビームエネルギーが0.5keV以上1.0keV以下であり、かつビーム直径が50μm以上、1000μm以下であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか一項記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記気体イオンビーム鏡筒は、前記電子ビーム鏡筒の外部磁場によって偏向された前記気体イオンビームを遮蔽する偏向遮蔽板を有することを特徴とする請求項1または2記載の荷電粒子ビーム装置。
- 請求項1ないし7いずれか一項記載の荷電粒子ビーム装置を用いた試料加工観察方法であって、前記気体イオンビームによって前記試料の断面の仕上げ加工を行う同時に、前記電子ビーム鏡筒を用いてセミインレンズモードで前記試料の断面のSEM像を取得するリアルタイム加工観察工程を有することを特徴とする試料加工観察方法。
- 請求項1ないし7いずれか一項記載の荷電粒子ビーム装置を用いた試料加工観察方法であって、前記気体イオンビームによって前記試料の断面の仕上げ加工を行う仕上げ加工工程と、前記電子ビーム鏡筒を用いてセミインレンズモードで前記試料の断面のSEM像を取得するSEM像取得工程とを交互に行うことを特徴とする試料加工観察方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018028166A JP7031859B2 (ja) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 |
KR1020190009171A KR20190100025A (ko) | 2018-02-20 | 2019-01-24 | 하전 입자 빔 장치, 시료 가공 관찰 방법 |
TW108104878A TWI803572B (zh) | 2018-02-20 | 2019-02-14 | 帶電粒子束裝置、試料加工觀察方法 |
US16/279,628 US10622187B2 (en) | 2018-02-20 | 2019-02-19 | Charged particle beam apparatus and sample processing observation method |
CN201910126745.5A CN110176379B (zh) | 2018-02-20 | 2019-02-20 | 带电粒子束装置和试样加工观察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018028166A JP7031859B2 (ja) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019145328A JP2019145328A (ja) | 2019-08-29 |
JP2019145328A5 JP2019145328A5 (ja) | 2021-03-25 |
JP7031859B2 true JP7031859B2 (ja) | 2022-03-08 |
Family
ID=67616977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018028166A Active JP7031859B2 (ja) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10622187B2 (ja) |
JP (1) | JP7031859B2 (ja) |
KR (1) | KR20190100025A (ja) |
CN (1) | CN110176379B (ja) |
TW (1) | TWI803572B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6867015B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2021-04-28 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 自動加工装置 |
JP2018196794A (ja) * | 2018-09-20 | 2018-12-13 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | 遊技機 |
CN110718439B (zh) * | 2019-09-30 | 2020-12-18 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 离子束加工设备 |
DE102019133658A1 (de) * | 2019-12-10 | 2021-06-10 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Bearbeiten einer mikrostrukturierten Komponente |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007164992A (ja) | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Sii Nanotechnology Inc | 複合荷電粒子ビーム装置 |
JP2011204570A (ja) | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 複合荷電粒子線装置 |
JP2013234855A (ja) | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Japan Fine Ceramics Center | 試料の作製方法およびダメージ層除去装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3041600B2 (ja) * | 1998-05-19 | 2000-05-15 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 複合荷電粒子ビーム装置 |
JP4431459B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2010-03-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 集束イオン・ビーム装置及び集束イオン・ビーム照射方法 |
JP4795847B2 (ja) * | 2006-05-17 | 2011-10-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子レンズ及びそれを用いた荷電粒子線装置 |
JP5039961B2 (ja) | 2007-04-24 | 2012-10-03 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 三次元画像構築方法 |
US8269194B2 (en) * | 2007-08-08 | 2012-09-18 | Sii Nanotechnology Inc. | Composite focused ion beam device, and processing observation method and processing method using the same |
JP5352262B2 (ja) * | 2009-02-06 | 2013-11-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
JP5792509B2 (ja) * | 2010-07-05 | 2015-10-14 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置及び試料加工方法 |
JP2011203266A (ja) * | 2011-05-27 | 2011-10-13 | Sii Nanotechnology Inc | 薄片試料作製方法 |
JP6250331B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2017-12-20 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 複合荷電粒子ビーム装置及び薄片試料加工方法 |
JP6382495B2 (ja) * | 2013-09-02 | 2018-08-29 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置 |
JP6529264B2 (ja) * | 2014-01-22 | 2019-06-12 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置および試料観察方法 |
JP6487225B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2019-03-20 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置および欠陥検査システム |
JP6517532B2 (ja) * | 2015-02-23 | 2019-05-22 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置 |
JP2017174504A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 複合荷電粒子ビーム装置 |
-
2018
- 2018-02-20 JP JP2018028166A patent/JP7031859B2/ja active Active
-
2019
- 2019-01-24 KR KR1020190009171A patent/KR20190100025A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-02-14 TW TW108104878A patent/TWI803572B/zh active
- 2019-02-19 US US16/279,628 patent/US10622187B2/en active Active
- 2019-02-20 CN CN201910126745.5A patent/CN110176379B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007164992A (ja) | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Sii Nanotechnology Inc | 複合荷電粒子ビーム装置 |
JP2011204570A (ja) | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 複合荷電粒子線装置 |
JP2013234855A (ja) | 2012-05-07 | 2013-11-21 | Japan Fine Ceramics Center | 試料の作製方法およびダメージ層除去装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110176379B (zh) | 2024-04-30 |
CN110176379A (zh) | 2019-08-27 |
TWI803572B (zh) | 2023-06-01 |
TW201942943A (zh) | 2019-11-01 |
US10622187B2 (en) | 2020-04-14 |
JP2019145328A (ja) | 2019-08-29 |
KR20190100025A (ko) | 2019-08-28 |
US20190259574A1 (en) | 2019-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7031859B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置、試料加工観察方法 | |
TWI373791B (en) | Proximity deposition | |
US6310341B1 (en) | Projecting type charged particle microscope and projecting type substrate inspection system | |
US20110163068A1 (en) | Multibeam System | |
US10636615B2 (en) | Composite beam apparatus | |
TWI768001B (zh) | 帶電粒子束裝置以及試樣加工方法 | |
JP2010230672A (ja) | 試料をミリングしながら像を生成する方法 | |
JP5964055B2 (ja) | 試料を加工及び/又は解析するための粒子ビーム装置及び方法 | |
US10504684B1 (en) | High performance inspection scanning electron microscope device and method of operating the same | |
TW202201457A (zh) | 粒子束裝置及複合射束裝置 | |
JP2011082056A (ja) | 集束イオンビーム装置のナノエミッタ作製方法及びナノエミッタ作製手段を有する集束イオンビーム装置 | |
JPH10312765A (ja) | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線を用いた試料の処理方法 | |
JP2009105077A (ja) | イオンビーム加工装置 | |
KR20180109687A (ko) | 하전 입자 빔 장치 | |
JP7159011B2 (ja) | 電子線装置 | |
JP7214262B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置、試料加工方法 | |
JP2001006605A (ja) | 集束イオンビーム加工装置及び集束イオンビームを用いる試料の加工方法 | |
CN116313707A (zh) | 试样加工装置和试样加工方法 | |
JP2019061915A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
JP2019174204A (ja) | デポジション膜の形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220118 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7031859 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |