JPH04115447A - イオンビーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、イオン源からの複数のイオン種を有したイオ
ンビームをＥ×Ｂマスフィルタに導き、このＥ×Ｂマス
フィルタによって所望の特定のイオン種を選別するよう
にしたイオンビーム装置に関する。

（従来の技術） 第２図は、従来のイオンビーム装置を示しており、１は
複数のイオン種を発生することかできるイオン源である
。イオン源１から発生したイオンビームは、集束レンズ
２と対物レンズ３によってターゲット４上に細く集束さ
れる。イオンビームは、偏向電極５に供給される偏向信
号に応じて偏向され、ターゲット４上のイオンビームの
照射位置は変えられる。集束レンズ２と対物レンズ３の
間には、電場発生用の一対の電極６．７と磁場発生用の
電磁石８，９より構成されたＥ×Ｂマスフィルタが設け
られている。Ｅ×Ｂマスフィルタの前後には、イオンビ
ームのブランキングのためのブランキング電極１０，１
１，１２．１３が配置され、ブランキンク電極１２．１
３の下部にはアパーチャ板１４が設けられている。

Ｅ×Ｂマスフィルタの電極６，７には、夫々電場発生用
高圧電源１５．１６から高電圧が印加される。また、ブ
ランキング電極１０．１１には、夫々電圧増幅器１７．
１８を介してプランキング電圧が印加され、ブランキン
ク電極１．２．１３には、夫々電圧増幅器］、９．２０
を介してブランキング電圧か印加される。各電圧増幅器
は、加速電圧連動信号に基づいて制御される直流可変制
御Ｉｌ電源２１からの電圧によって制御される。電圧増
幅器１７，１．８は、ブランキンク信号の供給によって
ブランキング信号をブランキンク電極１０．１１に供給
し、また、電圧増幅器１９．２０は、遅延回路２２によ
って一定時間遅延されたブランキング信号の供給によっ
てブランキンク電圧をブランキング電極１２．１３に供
給する。

上記した構成において、イオン源１からは、複数のイオ
ン種を有したイオンビームが発生する。

このイオンビームは、集束レンズ２によって電極６、　
７．　電磁石８，９から構成されるＥ×Ｂマスフィルタ
の中心部にクロスオーバー像を形成する。

この電極６，７には、電源１５．１６から選別すべきイ
オン種に応した電圧か印加されており、Ｅ×Ｂマスフィ
ルタに入射したイオンビームの内、特定のイオン種のみ
かこのフィルタを直進し他のイオン種は偏向を受ける。

フィルタを直進した特定のイオン種から成るイオンビー
ムは、アパーチャ板１４の開口を通り、対物レンス３に
よってラケット４上に細く集束されて照射される。一方
、フィルタによって偏向を受けた他のイオン種は、アパ
ーチャ板１４に衝突してターゲット４方向への進行を阻
止される。ターゲット４に照射される選別された特定イ
オン種のイオンビームは、偏向電極５へ印加される偏向
信号に応して偏向され、ターゲット４上への照射位置が
変えられることから、ターゲット４はイオンビームによ
って走査されたり、また、特定のパターンがイオンビー
ムによって描画される。

ここて、イオンビーム描画においては、ターゲット４へ
のイオンビームの照射は、描画パターンに応して発生さ
れるブランキング信号に基づいてブランキングされる。

ブランキング電極１０，１１．１２．１３に印加される
ブランキング電圧は、夫々電圧増幅器１７．１８，１．
９．２０から供給されるか、このブランキング電圧は、
イオンビームの加速電圧に応して変化させる必要がある
ため、各電圧増幅器からの電圧は、加速電圧によって制
御される制御電源２１によって決められる。各電圧増幅
器からのブランキング電圧の発生は、ブランキング信号
に基づいており、ブランキング信号がＯＮの時、各電圧
増幅器１７．１８，１９．２０からブランキング電圧か
電極１０，１．１．１２１３に印加される。その結果、
イオンビームはまずブランキング電極１０．１１によっ
て所定方向に偏向を受け、次にブランキング電極１２１
３によって更に偏向を受け、アパーチャ板に衝突するこ
とによってブランキングされる。ここで、イオンビーム
がブランキング電極１０．１１と１２゜１３とによって
２回偏向を受ける理由は、実質的にＥ×Ｂマスフィルタ
の中心部でブランキング用のイオンビームの偏向を行わ
せるためであり、アパーチャ板側から見て見掛上Ｅ×Ｂ
マスフィルタの中心部を基点としてイオンビームは偏向
される。

なお、ブランキング電極１０．１１でブランキング用の
偏向を受けたイオンビームがブランキング電極１２．１
３の位置に到達するまである時間が掛かるため、ブラン
キング電極１２１３に供給されるブランキング信号は、
遅延回路２２によって一定時間遅らされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記したイオンビーム装置においては、
ブランキング用のイオンビームの偏向をイオンビームの
クロスオーバー点て行わねばならないため、ブランキン
グ電極をＥ×Ｂマスフィルタの前段と後段に配置しなけ
ればならず、構成が複雑となる。もちろん、ブランキン
グ電極の数が多くなるに従って、電圧増幅器の数も増や
さなければならない。また、後段のブランキング電極に
は、遅延回路２２を通してブランキング信号を供給せね
ばならないが、この遅延時間は、加速電圧や選別するイ
オン種によって変えねばならず、操作か複雑となってし
まう。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目
的は、構成が簡単で操作も容易なイオンビーム装置を実
現するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に基つくイオンビーム装置は、複数のイオン種を
発生するイオン源と、発生したイオンの内、特定のイオ
ン種を選別するためのＥ×Ｂマスフィルタと、Ｅ×Ｂマ
スフィルタによって選別されたイオン種のイオンビーム
をターゲット上に集束するための集束レンスとを備えた
イオンビーム装置において、前記Ｅ×Ｂマスフィルタの
電場発生用電極に、電場発生用電圧とビームブランキン
グ用信号とを重畳して供給するようにしたことを特徴と
している。

（作用） Ｅ×Ｂマスフィルタを構成する電場発生用の電極に、ブ
ランキング信号を重畳し、Ｅ×Ｂマスフィルタの前段と
後段のブランキング電極を不要とする。

（実施例） 以下、第１図を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本発明に基づくイオンビーム装置を示して
おり、第２図の従来装置と同一部分には同一番号か付さ
れている。この第１図の装置か第２図の従来装置と相違
する点は、電極６゜７と電磁石８，９より成るＥ×Ｂマ
スフィルタの前段と後段に配置されたブランキング電極
が除かれ、電極６．７には、加算器２５．２６からの電
圧か印加される点である。加算器２５．２６は、Ｅ×Ｂ
マスフィルタ用の高圧電源１５．１６からの電圧とブラ
ンキング信号とを加算している。なお、ブランキング信
号は、夫々フォトカプラーの如き高圧分離回路２７．２
８を介して加算器２５゜２６に供給されている。

このような構成で、電極６．７には、電源１５゜１６か
ら特定イオン種を選別するための高電圧と描画パターン
に応したブランキング信号とが重畳されて供給される。

その結果、特定イオン種のみがＥ×Ｂマスフィルタを直
進することになるか、このイオン種もブランキング信号
がＯＮの時電極６．７によって偏向を受け、アパーチャ
板１４の通過が阻止される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明では、Ｅ×Ｂマス
フィルタを構成する電場発生用の電極に、ブランキング
信号を重畳するように構成したので、Ｅ×Ｂマスフィル
タの前段と後段のブランキング電極を不要とすることが
でき、構成を簡単化することができる。また、加速電圧
や選別すべきイオン種を変えた場合にも、複雑な遅延時
間の設定を行う°必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくイオンビーム装置の要部を示
す図、第２図は、従来のイオンビーム装置を示す図であ
る。 １・・・イオン源　　　　　２・・・集束レンズ３・・
・対物レンズ　　　　４・・・ターゲット５・・・偏向
電極　　　　　６，７・・・電極８．９・・・電磁石 １０．１１，１２．１３・・・ブランキング電極１４・
・・アパーチャ板　　　１５．１６・・・電源１７．１
８，１９．２０・・電圧増幅器２１・・・直流可変制御
電源 ２２・・・遅延回路　　　　　２５．２６・・・加算器
２７．２８・・・高圧分離回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のイオン種を発生するイオン源と、発生したイオン
   の内、特定のイオン種を選別するためのＥ×Ｂマスフィ
   ルタと、Ｅ×Ｂマスフィルタによって選別されたイオン
   種のイオンビームをターゲット上に集束するための集束
   レンズとを備えたイオンビーム装置において、前記Ｅ×
   Ｂマスフィルタの電場発生用電極に、電場発生用電圧と
   ビームブランキング用信号とを重畳して供給するように
   したイオンビーム装置。