JPH0618120B2 - Charged particle beam device - Google Patents
Charged particle beam deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は荷電粒子ビームを用いて試料を処理する装置に
係り、特に荷電粒子ビームを照射中に、該荷電粒子ビー
ム電流値を正確に測定するに好適な荷電粒子ビーム偏向
光学系を有する荷電粒子ビーム装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for treating a sample using a charged particle beam, and particularly, to accurately measure the charged particle beam current value during irradiation of the charged particle beam. The present invention relates to a charged particle beam device having a charged particle beam deflection optical system suitable for.
従来の荷電粒子ビーム装置における荷電粒子集束偏向光
学系はたとえば第８図に示す如く、イオンビーム１１を
集束してターゲット１２に照射し、分析、加工、打ち込
みなどを行なうようにしたものが実施されている。この
装置においては、イオン源１と引き出し電極２との間に
数ＫＶの高電圧を印加することによりイオン源１からイ
オンビーム１１き引出されたのち、ビームディファイン
ディングアパーチヤ３６を通過しレンズ電極４、５、６
により集束され、デフレクタ１０で偏向されてターゲッ
ト１２上に照射される。このとき、ブランカ７に電圧を
高速で印加してビーム１１のターゲット１２上でのオ
ン、オフを行なう。またブランキングアパーチヤ８はビ
ーム１１が破線にて示す如く曲がったとき、これを遮断
するものであり、スティグマ９はビーム１１の形状を成
形するための電極である。ここでブランカ７は２枚の平
行平板、スティグマ９は８粒の対向電極、デフレクタ１
０は４極の対向電極で形成され、これら以外の電極はす
べて軸対称の円盤状電極で形成されている。これらを総
称して以後イオン光学系と云う。このイオン光学は真空
チャンバ２７内に収納され、真空ポンプ２８により一定
の真空圧に保持されている。なお、図示の１７は絶縁
物、１８は電流計、１９はヒータ電源、２０は引き出し
電源、２１は加速電源、２２はレンズ電源、２３はステ
ージコントローラ、２４はブランカドライバ、２５はス
テイグマコントローラ、２６はデフレクタコントローラ
である。As shown in FIG. 8, for example, as shown in FIG. 8, a charged particle focusing / deflecting optical system in a conventional charged particle beam apparatus is designed to focus an ion beam 11 and irradiate a target 12 for analysis, processing and implantation. ing. In this device, an ion beam 11 is extracted from the ion source 1 by applying a high voltage of several KV between the ion source 1 and the extraction electrode 2, and then passes through the beam defining aperture 36 to pass through the lens electrode. 4, 5, 6
Are focused by the deflector 10 and are deflected by the deflector 10 to irradiate the target 12. At this time, a voltage is applied to the blanker 7 at high speed to turn the beam 11 on and off on the target 12. The blanking aperture 8 blocks the beam 11 when it bends as shown by the broken line, and the stigma 9 is an electrode for shaping the shape of the beam 11. Here, the blanker 7 is two parallel flat plates, the stigma 9 is 8 opposite electrodes, and the deflector 1 is
0 is formed of a counter electrode having four poles, and all the electrodes other than these are formed of axially symmetric disk electrodes. These are collectively referred to as an ion optical system. This ion optics is housed in a vacuum chamber 27 and is maintained at a constant vacuum pressure by a vacuum pump 28. In the figure, 17 is an insulator, 18 is an ammeter, 19 is a heater power supply, 20 is a drawing power supply, 21 is an acceleration power supply, 22 is a lens power supply, 23 is a stage controller, 24 is a blanker driver, 25 is a stagma controller, 26 Is the deflector controller.
前記のイオンビーム照射装置によりターゲット１２に照
射されるビーム電流を測定する場合には、ステージ１３
上に設けたファラデーカップ１５を使用する。これはイ
オンビーム１１からの照射によりターゲット１２から発
生する２次電子１６の効果をなくためで、一般には上記
２次電子１６を追い返すための電極１４を上方開口部付
近に設け、正確に入射するイオン電流のみを測定するよ
うに構成されている。When measuring the beam current with which the target 12 is irradiated by the ion beam irradiation device, the stage 13 is used.
Use the Faraday cup 15 provided above. This is because the effect of the secondary electrons 16 generated from the target 12 due to the irradiation from the ion beam 11 is eliminated, and in general, an electrode 14 for repelling the secondary electrons 16 is provided near the upper opening so that the secondary electrons 16 are accurately incident. It is configured to measure only ionic current.
しかるに従来のブァラデーカップ１５はステージコント
ローラ２３により矢印方向あるいはそれと反対方向に移
動するステージ１３に固定され、電流測定の必要が生じ
たとき、イオンビーム１１をブランカ７でオフし、ファ
ラデーカップ１５をイオン光学系の軸心付近まで移動さ
せて電流測定を行なっている。そのため、イオン電流を
測定したのち、たとえターゲット１２を光軸の軸心位置
に戻したとしても、実際には数μｍ乃至１０数μｍ程度
の位置ズレを発生しているので、つぎのターゲットにイ
オンビーム１１を照射する度毎に照射位置に位置決めす
る必要がある。これに加えてファラデーカップ１５によ
りイオン電流を測定する度毎にステージコントローラ２
３によりステージ１３を移動させる必要があるので、装
置のスループットを低減させる要因の一つとなる問題が
ある。なお従来の荷電粒子照射装置については、たとえ
ば日刊工業新聞社発行の電子、イオン化ハンドブックＰ
199〜Ｐ266の「ビーム系の測定」に記載されている。However, the conventional Varaday cup 15 is fixed to the stage 13 which moves in the arrow direction or the opposite direction by the stage controller 23, and when the current measurement is required, the ion beam 11 is turned off by the blanker 7 and the Faraday cup 15 is moved by the ion optics. The current is measured by moving it near the axis of the system. Therefore, even if the target 12 is returned to the axial center position of the optical axis after the ion current is measured, a positional deviation of several μm to several tens of μm actually occurs, so that the next target is subjected to ion displacement. It is necessary to position the beam 11 each time the beam 11 is irradiated. In addition to this, each time the ion current is measured by the Faraday cup 15, the stage controller 2
Since it is necessary to move the stage 13 according to No. 3, there is a problem that it is one of the factors that reduce the throughput of the apparatus. Regarding the conventional charged particle irradiation apparatus, for example, an electronic / ionization handbook P published by Nikkan Kogyo Shimbun Co., Ltd.
199 to P266, "Measurement of beam system".
本発明は前記従来の問題点を解決し、ビーム照射位置を
調整することなくビーム電源測定後も同一領域でビーム
照射を可能にしこれによってスループットの向上を可能
とする荷電粒子光学系を有する荷電粒子ビーム装置を提
供することにある。The present invention solves the above-mentioned problems of the related art, and enables charged particles to be irradiated with a beam in the same region after measuring a beam power source without adjusting a beam irradiation position, thereby improving throughput. It is to provide a beam device.
本発明は前記の目的を達成するため、イオン光学系内に
ファラデーカップを組込むかあるいは光学系の電極をフ
ァラデーカップとして利用するように構成したことを特
徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is characterized in that a Faraday cup is incorporated in the ion optical system or the electrode of the optical system is used as a Faraday cup.
以下本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づいて説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
＜実施例１＞ 第１図は本発明の一実施例の基本的な方式を示すイオン
光学系の模式図である。同図においては、ターゲット１
２の上方のイオンビーム１１の偏向位置に、上方のイオ
ンビーム１１の軸心位置に設けたブランカ７に対向する
如くファラデーカップ２９を設け、上記ブランカ７によ
りイオンビーム１１がターゲット１２上に照射するのを
オフした状態でイオンビーム１１をファラデーカップ２
９内に照射してビーム電流を測定するようにしたもので
ある。<Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic view of an ion optical system showing a basic system of an embodiment of the present invention. In the figure, target 1
A Faraday cup 29 is provided at the deflection position of the ion beam 11 above 2 so as to face the blanker 7 provided at the axial center of the ion beam 11 above, and the ion beam 11 irradiates the target 12 with the blanker 7. Faraday cup 2 with ion beam 11 in the off state
The beam current is measured by irradiating the inside of the beam.
上記の構成であるから、ターゲット１２を移動すること
なく停止した状態でブランカ７を起動すれば直ちにファ
ラデーカップ２９によりビーム電流を測定することがで
き、上記ブランカ７を起動停止すれば予じめステージ１
３上の所定位置に位置決めされたターゲット１２上にイ
オンビーム１１を照射することができる。したがってタ
ーゲット１２上にイオンビーム１１を一定時間照射する
度毎にブランカ７を起動してファラデーカップ２９によ
りビーム電流を測定しながらイオンビーム１１の入射イ
オン数を正確に把握した上でターゲット１２上に照射す
ることができる。With the above configuration, the beam current can be immediately measured by the Faraday cup 29 if the blanker 7 is started in a state where the target 12 is stopped without moving, and if the blanker 7 is stopped, the preliminary stage 1
It is possible to irradiate the ion beam 11 onto the target 12 positioned at a predetermined position on the surface 3. Therefore, every time the target 12 is irradiated with the ion beam 11 for a certain period of time, the blanker 7 is activated and the beam current is measured by the Faraday cup 29 to accurately grasp the number of incident ions of the ion beam 11 and then to the target 12. Can be irradiated.
第２図は第１図に示す方式を実施した光学系のブランカ
付近の断面図である。同図に示す如く、円筒形状をした
ケース４１内には下方からデフレクタ１０、スティグマ
９、ファラデーカップ２９およびブランカ電極３０、３
１を順次積重している。上記ブランカ電極３０、３１は
絶縁物で形成されたブランカホルダ３６内に嵌着され、
ブランキング電圧印加ネジ３３の先端部に螺着されこの
ブランキング電圧印加ネジは外部の電圧、電流供給電源
（図示せず）とシールド３５ａ内のリード線３４ａにて
接続されている。上記ファラデーカップ２９はアパーチ
ャケース４５内のイオンビーム１１の先軸より距離Ｘだ
け偏心した位置に上方部が開口する如く形成されてい
る。上記アパーチャケース４５はその上面にアパーチャ
プレート押えネジ３７にてアパーチャプレート３８を締
着し、かつ絶縁物で形成されたアパーチャホルダー４０
内にビーム電極取り出しネジ３９に締着されている。上
記アパーチャプレート３８はその中心位置にブランキン
グアパーチャ３８ａを形成し、その外方の上方ファラデ
ーカップ２９の上方位置にファラデーカップアパーチャ
３８ｂを形成している。すなわち１枚のアパーチャプレ
ート３８にブランキングアパーチャ３８ａおよびファラ
デーカップアパーチャ３８ｂを並列に形成している。上
記ビーム電流取り出しネジ３９はシールド３５ｂ内のリ
ード線３４ｂにて外方の電圧、電流供給源（図示せず）
に接続している。上記スティグマ９は絶縁物で形成され
たスティグマホルダ４３内にスティグマ電圧印加ネジ４
２で締着されている。上記スティグマ電圧印加ネジ４２
はシールド３５ｃ内のリード線３４ｃにて外部の電圧供
給電源（図示せず）に接続している。上記デフレクタ１
０は絶縁物で形成されたデフレクタホルダ４４内に固定
されている。また、第２図において、３２はブランカ押
さえ、４５はアパーチャサポートである。FIG. 2 is a sectional view of the vicinity of a blanker of an optical system which implements the system shown in FIG. As shown in the figure, a deflector 10, a stigma 9, a Faraday cup 29, and a blanker electrode 30, 3 are placed in a cylindrical case 41 from below.
1 is sequentially stacked. The blanker electrodes 30 and 31 are fitted in a blanker holder 36 made of an insulating material,
The blanking voltage applying screw 33 is screwed onto the tip of the blanking voltage applying screw 33, and the blanking voltage applying screw is connected to an external voltage and current supply source (not shown) by a lead wire 34a in the shield 35a. The Faraday cup 29 is formed so that the upper portion thereof opens in a position eccentric from the front axis of the ion beam 11 in the aperture case 45 by a distance X. The aperture case 45 has an aperture plate 40 fastened to the upper surface of the aperture plate 38 with an aperture plate holding screw 37 and made of an insulating material.
A beam electrode take-out screw 39 is fastened therein. The aperture plate 38 has a blanking aperture 38a formed at the center thereof, and a Faraday cup aperture 38b formed above the upper Faraday cup 29 on the outer side thereof. That is, a blanking aperture 38a and a Faraday cup aperture 38b are formed in parallel on one aperture plate 38. The beam current extraction screw 39 is connected to the lead wire 34b in the shield 35b to supply an external voltage and current (not shown).
Connected to. The stigma 9 is provided in a stigma holder 43 made of an insulating material, and a stigma voltage applying screw 4
It is fastened at 2. The stigma voltage applying screw 42
Is connected to an external voltage supply power source (not shown) by a lead wire 34c in the shield 35c. The deflector 1
0 is fixed in the deflector holder 44 made of an insulating material. Further, in FIG. 2, 32 is a blanker presser, and 45 is an aperture support.
本発明による荷電粒子光学系は前記の構成をしているか
ら、今加速電圧をＶ0とし、一方のブランカ電極３０に
−ＶD／２、他方のブランカ電極３１に＋ＶD／２を印加
して両ブランカ電極３０、３１の中央部からアパーチャ
プレート３８の上面までの距離をＬ、両ブランカ電極３
０、３１の幅をｌ、両ブランカ電極３０、３１間の距離
をｄとすると、両ブランカ電極３０、３１による偏向距
離ｘは、 となる。ここで、Ｖ0＝３０ＫＶ、ｌ＝５mm、Ｌ＝１２m
m、ｄ＝２mm、ｘ＝３mmに設定すると、印加電圧ＶD＝７
５０Ｖをブランカ電極３０と３１との間に印加すること
になる。ただ本実施例では加速電圧Ｖ0を変化させたと
き、ブランカ電極３０と３１との間への印加電圧ＶDも
変化させるため、両電圧Ｖ0、ＶDを連動させる必要があ
る。Since the charged particle optical system according to the present invention has a structure of the now the acceleration voltage of V 0, -V D / 2 to one of the blanker electrode 30, a + V D / 2 on the other blanker electrode 31 is applied The distance from the center of both blanker electrodes 30, 31 to the upper surface of the aperture plate 38 is L, and both blanker electrodes 3
When the width of 0 and 31 is l and the distance between both blanker electrodes 30 and 31 is d, the deflection distance x by both blanker electrodes 30 and 31 is Becomes Here, V 0 = 30 KV, l = 5 mm, L = 12 m
When m, d = 2 mm and x = 3 mm are set, the applied voltage V D = 7
50 V will be applied between the blanker electrodes 30 and 31. However, in this embodiment, when the acceleration voltage V 0 is changed, the applied voltage V D between the blanker electrodes 30 and 31 is also changed, so that both voltages V 0 and V D need to be linked.
＜実施例２＞ 前記の如く、実施例１では加速電圧Ｖ0と印加電圧ＶDを
連動させる必要があるため、連動用電源が必要となるだ
けでなく、取扱いも若干面倒になる問題がある。そこで
実施例２ではこの問題を解決するため、加速電圧Ｖ0が
少々変化しても印加電圧ＶDを変化させる必要のないよ
うに構成されている。Second Embodiment As described above, in the first embodiment, since the acceleration voltage V 0 and the applied voltage V D need to be interlocked with each other, not only the interlocking power source is required, but also the handling is slightly troublesome. . Therefore, in order to solve this problem, the second embodiment is configured so that it is not necessary to change the applied voltage V D even if the acceleration voltage V 0 changes slightly.
すなわち、第３図は実施例２の基本的な方式を示す模式
図である。同図に示す如く、ファラデーカップ５４はそ
の底部中心位置にブランキングアパーチャ５４ａを穿設
し、上方部中心位置にファラデーカップアパーチャ５４
ｂを穿設したカッフ状電極に形成されている。上記ブラ
ンキングアパーチャ５４ａはブランカ７を起動しない状
態のときにイオンビーム１１が通過しうる大きさに形成
され、上記ファラデーカップアパーチャ５４ｂは印加電
圧Ｖ0の変化する範囲内でブランカ７により偏向された
イオンビーム１１が通過しうる大きさに形成され、これ
によってブランカ７が起動したとき、イオンビーム１１
がブランキングアパーチャ５４ａからばずれてファラデ
ーカップ５４の底面に照射され、このとき発生する２次
電子１６がファラデーカップ５４内の壁面に吸収されて
電流計１８により正確なビーム電流が測定される。That is, FIG. 3 is a schematic diagram showing the basic system of the second embodiment. As shown in the figure, the Faraday cup 54 is provided with a blanking aperture 54a at the center of the bottom thereof, and the Faraday cup aperture 54 is provided at the center of the upper portion thereof.
It is formed on a cuff-shaped electrode having b formed therein. The blanking aperture 54a is formed to have a size through which the ion beam 11 can pass when the blanker 7 is not activated, and the Faraday cup aperture 54b is deflected by the blanker 7 within a range in which the applied voltage V 0 changes. The ion beam 11 is formed to have a size that allows the ion beam 11 to pass therethrough.
Is radiated to the bottom surface of the Faraday cup 54 while being displaced from the blanking aperture 54a, and the secondary electrons 16 generated at this time are absorbed by the wall surface inside the Faraday cup 54, and the ammeter 18 accurately measures the beam current.
第４図は第３図に示す方式を実施した光学系のブランカ
付近の断面図である。同図に示す如く、本実施例は前記
実施例１に比較して構成を簡単にすることができ、実用
性が高い。FIG. 4 is a sectional view of the vicinity of a blanker of an optical system which implements the method shown in FIG. As shown in the figure, this embodiment has a simpler structure than that of the first embodiment and is highly practical.
＜実施例１及び２の応用例＞ 前記実施例１および２においては、イオンビーム１１を
ファラデーカップ２９、５４に導くためにブランカ７を
使用したが、本発明の応用例として、デフレクタ１０を
使用する場合を示す。第５図はその基本的な方式を示す
イオン光学系の模式図である。同図に示す如く、デフレ
クタ１０の下方位置にファラデーカップ２９を配置して
いる。なお、応用例においても、前記第２図と同様に夫
々絶縁物で形成されたホルダ内に保持された各電極を円
筒状のケース内に積重するように組み立てられている。
またデフレクタ１０の下方位置にファラデーカップ２９
を配置するとき、第２図に示すような構成でなく第４図
に示す如くイオンビーム１１に対して軸対称なアパーチ
ャ兼ファラデーカップを使用して測定することも可能で
ある。<Application Examples of Embodiments 1 and 2> In the above-mentioned Embodiments 1 and 2, the blanker 7 was used to guide the ion beam 11 to the Faraday cups 29 and 54, but a deflector 10 is used as an application example of the present invention. The case is shown. FIG. 5 is a schematic diagram of an ion optical system showing the basic method. As shown in the figure, a Faraday cup 29 is arranged below the deflector 10. Note that, in the applied example as well, as in the case of FIG. 2, the respective electrodes held in the holders each formed of an insulating material are assembled so as to be stacked in a cylindrical case.
Further, a Faraday cup 29 is provided below the deflector 10.
It is also possible to use an aperture / Faraday cup that is axially symmetric with respect to the ion beam 11 as shown in FIG. 4 instead of the configuration shown in FIG.
＜実施例３＞ 前記に述べた実施例は何れも測定とビーム照射とを交互
に行なうように構成されている。これに対して本実施例
はビームが単一のイオン種で構成されていない場合にお
いて、ビーム電流をモニタしたがらビームをターゲット
に照射するものである。<Embodiment 3> In each of the embodiments described above, measurement and beam irradiation are alternately performed. On the other hand, in the present embodiment, when the beam is not composed of a single ion species, the beam is applied to the target while monitoring the beam current.
すなわち、第６図はイオンビームのマススペクトルの一
例を示す。このビームはAuとSiとから構成され、かつAu
とSiとの構成比は引き出し電圧一定の状態では一定であ
る。したがってたとえば、今使用するイオン種をSi2+と
したとき、他のSi+、Si+ 2、Au2+、Au+、AuSi+などのビ
ーム電流を測定すれば、Si2+のビーム電流の値を常にモ
ニタすることができる。That is, FIG. 6 shows an example of the mass spectrum of the ion beam. This beam is composed of Au and Si, and
The composition ratio between Si and Si is constant under a constant extraction voltage. Therefore, for example, when the ion species used now is Si 2+ , if you measure the beam current of other Si + , Si + 2 , Au 2+ , Au + , AuSi +, etc., the beam current of Si 2+ You can always monitor the value.
第７図は本実施例における構成を模式的に示したもので
ある。２種以上のイオン種の混在したビーム１１の中か
ら適当なビームを選択して使用する場合、一般に、コン
デンサレンズ電極４６、４７、４８と対物レンズ電極５
１、５２、５３の２段系とし、その間にＥＸＢマスフィ
ルタ５０、ブランカ７、等を配置する。本実施例ではＥ
ＸＢマスフィルタ５０の下に実施例２で述べたファラデ
ーカップと同様のマス分離アパーチャ兼ファラデーカッ
プ４９を配置して、所定のイオン種のビームだけをアパ
ーチャから通し、他のイオン種のビームはファラデーカ
ップで受け、その電流を正確に測定することとした。こ
れにより、所定のイオン種のビーム電流をビームの引き
出し条件が変わらない限り、他のイオン種のビーム電流
でモニタでき、特にイオン打ち込み等で要求される正確
なイオンドーズコントロールが可能となる。FIG. 7 schematically shows the configuration of this embodiment. When an appropriate beam is selected from the beams 11 in which two or more kinds of ions are mixed, the condenser lens electrodes 46, 47, 48 and the objective lens electrode 5 are generally used.
A two-stage system of 1, 52, 53 is provided, and an EXB mass filter 50, a blanker 7, etc. are arranged between them. In this embodiment, E
A mass separation aperture / Faraday cup 49 similar to the Faraday cup described in the second embodiment is arranged under the XB mass filter 50 so that only a beam of a predetermined ion species passes through the aperture and other ion species beams are Faraday. It was decided to receive it with a cup and measure the current accurately. As a result, the beam current of a predetermined ion species can be monitored by the beam currents of other ion species as long as the beam extraction conditions do not change, and accurate ion dose control required for ion implantation or the like can be performed.
本発明によれば、ビーム電流の測定にステージの移動を
必要としないので、ステージ移動によるビーム照射位置
のズレが生じない。このため、従来要していたビーム照
射位置の再調整が不用となる。しかも、従来では再調整
しても±0.1μｍ以下の精度で同一領域にビームを照射
することは不可能であったが、本発明によれば、ビーム
電流測定には機械的なズレの要因が含まれないため、ビ
ーム電流測定後も同一領域へのビーム照射が可能であ
る。また、このため、ビーム照射量を細かく計測し、正
確に定めることができる。なお、ステージ移動、ビーム
照射位置再調整に要する時間を省けるため、装置のスル
ープットを向上させることができる。According to the present invention, the stage does not need to be moved to measure the beam current, so that the beam irradiation position does not deviate due to the stage movement. For this reason, the readjustment of the beam irradiation position, which is conventionally required, becomes unnecessary. Moreover, in the past, it was impossible to irradiate the beam to the same region with an accuracy of ± 0.1 μm or less even after readjustment. However, according to the present invention, there is a mechanical deviation factor in the beam current measurement. Since it is not included, it is possible to irradiate the beam to the same area even after the beam current measurement. Therefore, the beam irradiation amount can be finely measured and accurately determined. Since the time required to move the stage and readjust the beam irradiation position can be saved, the throughput of the apparatus can be improved.
第１図は本発明の第１の実施例の基本的な方式を示すイ
オン光学系の模式図、第２図は第１図を実施したイオン
光学系のブランカ付近の断面図、第３図は本発明の第２
の実施例の基本的な方式を示すイオン光学系の模式図、
第４図は第３図を実施したイオン光学系のブランカ付近
の断面図、第５図は本発明の応用例を示す模式図、第６
図はAu、Siイオン源から放出されたイオンビームのマス
スペクトル、第７図は本発明の第３の実施例の基本的な
方式を示す模式図、第８図は従来のイオンビーム装置を
示す説明図である。 １……イオン源、２……引き出し電源、３……ビームデ
ィファインディングアパーチャ、４……レンズ電極Ａ、
５……レンズ電極Ｂ、６……レンズ電極Ｃ、７……ブラ
ンカ、８……ブランキングアパーチャ、９……スティグ
マ、１０……デフレクタ、１１……イオンビーム、１２
……ターゲット、１３……ステージ、１４……２次電子
追い返し電極、１５……ファラデーカップ、１６……２
次電子、１７……絶縁物、１８……電流計、１９……ヒ
ータ電源、２０……引き出し電源、２１……加速電源、
２２……レンズ電源、２３……ステージコントローラ、
２４……ブランカドライバ、２５……スティグマコント
ローラ、２６……デフレクタコントローラ、２７……真
空チャンバ、２８……真空ポンプ、２９……ファラデー
カップ、３０……ブランカ電極Ａ、３１……ブランカ電
極Ｂ、３２……ブランカ押え、３３……ブランキング電
圧印加ネジ、３４……リード線、３５……シールド、３
６……ブランカホルダ、３７……アパーチャプレート押
えネジ、３８……アパーチャプレート、３８ａ……ブラ
ンキングアパーチャ、３８ｂ……ファラデーカップアパ
ーチャ、３９……ビーム電流取り出しネジ、４０……ア
パーチャホルダー、４１……ケース、４２……スティグ
マ電圧印加ネジ、４３……スティグマホルダ、４４……
デフレクタホルダ、４５……アパーチャサポート、４６
……コンデンサレンズ電極Ａ、４７……コンデンサレン
ズ電極Ｂ、４８……コンデンサレンズ電極Ｃ、４９……
マス分離アパーチャ兼ファラデーカップ、５０……ＥＸ
Ｂマスフィルタ、５１……対物レンズ電極Ａ、５２……
対物レンズ電極Ｂ、５３……対物レンズ電極Ｃ、５４…
…ファラデーカップ、５４ａ……ブランキングアパーチ
ャ、５４ｂ……ファラデーカップアパーチャ。FIG. 1 is a schematic diagram of an ion optical system showing the basic system of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view near the blanker of the ion optical system implementing FIG. 1, and FIG. Second of the present invention
Schematic diagram of the ion optical system showing the basic method of the embodiment of
FIG. 4 is a cross-sectional view near the blanker of the ion optical system which implements FIG. 3, FIG. 5 is a schematic view showing an application example of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a mass spectrum of the ion beam emitted from the Au or Si ion source, FIG. 7 is a schematic diagram showing the basic system of the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a conventional ion beam device. FIG. 1 ... Ion source, 2 ... Extraction power source, 3 ... Beam defining aperture, 4 ... Lens electrode A,
5 ... Lens electrode B, 6 ... Lens electrode C, 7 ... Blanker, 8 ... Blanking aperture, 9 ... Stigma, 10 ... Deflector, 11 ... Ion beam, 12
...... Target, 13 ...... Stage, 14 ...... Secondary electron repelling electrode, 15 ...... Faraday cup, 16 ...... 2
Next electron, 17 ... Insulator, 18 ... Ammeter, 19 ... Heater power supply, 20 ... Extraction power supply, 21 ... Acceleration power supply,
22 ... Lens power supply, 23 ... Stage controller,
24 ... Blanker driver, 25 ... Stigma controller, 26 ... Deflector controller, 27 ... Vacuum chamber, 28 ... Vacuum pump, 29 ... Faraday cup, 30 ... Blanker electrode A, 31 ... Blanker electrode B, 32: Blanker retainer, 33: Blanking voltage applying screw, 34: Lead wire, 35: Shield, 3
6 ... Blanker holder, 37 ... Aperture plate holding screw, 38 ... Aperture plate, 38a ... Blanking aperture, 38b ... Faraday cup aperture, 39 ... Beam current extraction screw, 40 ... Aperture holder, 41 ... … Case, 42 …… Stigma voltage applying screw, 43 …… Stigma holder, 44 ……
Deflector holder, 45 ... Aperture support, 46
...... Condenser lens electrode A, 47 …… Condenser lens electrode B, 48 …… Condenser lens electrode C, 49 ……
Mass separation aperture and Faraday cup, 50 …… EX
B mass filter, 51 ... Objective lens electrode A, 52 ...
Objective lens electrodes B, 53 ... Objective lens electrodes C, 54 ...
... Faraday cup, 54a ... Blanking aperture, 54b ... Faraday cup aperture.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 建興 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−97357（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenko Miyauchi, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd. Inside the Institute of Industrial Science, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-54-97357 (JP, A)
Claims (4)
射する荷電粒子ビーム装置であって、該荷電粒子ビーム
装置は、荷電粒子ビームを発生させる荷電粒子発生手段
と、前記発生した荷電粒子ビームを集束させる集束手段
と、前記集束した荷電粒子ビームを偏向させる第１の偏
向手段と、該第１の偏向手段で前記集束した荷電粒子ビ
ームを偏向させて照射することにより前記集束した荷電
粒子ビームの電流値を測定するビーム電流測定手段と、
前記第１の偏向手段で偏向させずに通過させた前記集束
した荷電粒子ビームを偏向させて前記試料へ照射する第
２の偏向手段とからなる荷電粒子光学系を有することを
特徴とする荷電粒子ビーム装置。1. A charged particle beam device for irradiating a surface of a sample with a focused charged particle beam, the charged particle beam device comprising charged particle generating means for generating a charged particle beam, and the generated charged particle beam. Focusing means for focusing the charged particle beam, first deflecting means for deflecting the focused charged particle beam, and the focused charged particle beam for deflecting and irradiating the focused charged particle beam by the first deflecting means. Beam current measuring means for measuring the current value of
A charged particle optical system comprising: a second deflecting unit that deflects the focused charged particle beam that has passed without being deflected by the first deflecting unit to irradiate the sample. Beam device.
ップよりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の荷電粒子ビーム装置。2. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the beam current measuring means is a Faraday cup.
光学系の光軸を囲む側壁と、該側壁に接し、かつ前記光
軸に交わる方向に配置された上壁と下壁とから構成さ
れ、該下壁には前記集束した荷電粒子ビームが通過しう
る大きさに形成された第１のアパーチャを上記光軸と交
わる部分に有し、前記上壁には該第１のアパーチャより
大きく形成された第２のアパーチャを上記光軸と交わる
部分に有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の荷電粒子ビーム装置。3. The beam current measuring means is composed of a side wall surrounding the optical axis of the charged particle optical system, and an upper wall and a lower wall which are in contact with the side wall and are arranged in a direction intersecting the optical axis. , The lower wall has a first aperture formed in a size through which the focused charged particle beam can pass, at a portion intersecting with the optical axis, and the upper wall is formed larger than the first aperture. The charged particle beam apparatus according to claim 1, further comprising a second aperture formed in a portion intersecting the optical axis.
グ電極よりなり、該ビームブランキング電極で前記集束
した荷電粒子ビームを偏向して前記ビーム電流測定手段
に照射することにより、前記荷電粒子ビームの電流値を
測定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
荷電粒子ビーム装置。4. The charged particle is deflected by the beam deflecting electrode to irradiate the beam current measuring means to deflect the focused charged particle beam. The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein a current value of the beam is measured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161810A JPH0618120B2 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Charged particle beam device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161810A JPH0618120B2 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Charged particle beam device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224545A JPS6224545A (en) | 1987-02-02 |
| JPH0618120B2 true JPH0618120B2 (en) | 1994-03-09 |
Family
ID=15742341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60161810A Expired - Lifetime JPH0618120B2 (en) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | Charged particle beam device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618120B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639542B2 (en) * | 1987-12-03 | 1997-08-13 | キヤノン株式会社 | Electron beam generator and display device using the same |
| JP3346172B2 (en) * | 1996-06-07 | 2002-11-18 | 株式会社日立製作所 | Scanning microscope |
| JPH11176365A (en) * | 1997-12-10 | 1999-07-02 | Jeol Ltd | Beam current measuring method for charged particle beam device |
| JP2008176984A (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Hitachi High-Technologies Corp | Ion beam processing device |
| JP2011249054A (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Hitachi High-Technologies Corp | Charged corpuscular beam apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826773B2 (en) * | 1978-01-18 | 1983-06-04 | 日本電子株式会社 | Sample irradiation current detection device for electron microscopes, etc. |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60161810A patent/JPH0618120B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6224545A (en) | 1987-02-02 |
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |