JPS60243960A - イオンマイクロビ−ム装置 - Google Patents
イオンマイクロビ−ム装置Info
- Publication number
- JPS60243960A JPS60243960A JP59098712A JP9871284A JPS60243960A JP S60243960 A JPS60243960 A JP S60243960A JP 59098712 A JP59098712 A JP 59098712A JP 9871284 A JP9871284 A JP 9871284A JP S60243960 A JPS60243960 A JP S60243960A
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- Japan
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- lens
- power supply
- ion
- beam diameter
- lens power
- Prior art date
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-
- 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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、イオンマイクロビームによる露光や打込みな
どに使用するイオンマイクロビームitに係わり、特に
自動焦点合わせも言めで、ビーム径の調整を可能にした
イオンマイクロビーム装置に関したものである。
どに使用するイオンマイクロビームitに係わり、特に
自動焦点合わせも言めで、ビーム径の調整を可能にした
イオンマイクロビーム装置に関したものである。
従来のイオンマイクロビーム装置の基本構成を第1図に
示す。イオン源のエミッタ1と引出し′電極2との間に
例えばl0KV程度の電圧を引出し電源3により印加し
、それによシエミツタILり引出されたイオンを加速電
源4により例えば100KV程度に加速する。イオンは
静電レンズ5により試料7上に集束される。その集束ビ
ームは偏向型物8により走査される。静電レンズ5は、
2枚以上の電極で構成されるものであるが、ここでは3
枚′電極で構成されているアインツエル・レンズを用い
て説明する。この静電レンズ5では両端−極6,6“が
接地電位であシ、中央電極6′に約80KVO高電圧が
レンズ電像9より印加される。試料7からはイオンビー
ム照射により2次篭子11が放出して2次電子検知器1
2より検知され、2次電子像観測部13により、試料表
面に関する情報が観測されたリ、ビーム径がモニターさ
れたシする。イオンマイクロビーム装置では、ビーム径
を細くする。つまり、試料7上にビームをレンズ5によ
シ正確に焦点を合わせてよく用いられる。そのためには
レンズ電圧VLを最適レンズ電圧の前後約100vの間
を走査し、ビーム径をモニターしながらそのビーム径の
最小直を探索することになる。しかし、この従来装置で
は、100KV81fの高電圧のレンズ電源9で、わず
か±100v程度の範囲を、0.5v以下の精度で走査
するには、時定数が大きいため10秒程度以上が必要と
なる。そのため焦点合わせの短時間化という点で欠点が
めった。本従来例では、レンズ系が1段であるが、複数
段でめっても、又、イオン光学系の途中に、イオン種の
分離のための質量分離器などが入っていても、上記欠点
は共通のものである。
示す。イオン源のエミッタ1と引出し′電極2との間に
例えばl0KV程度の電圧を引出し電源3により印加し
、それによシエミツタILり引出されたイオンを加速電
源4により例えば100KV程度に加速する。イオンは
静電レンズ5により試料7上に集束される。その集束ビ
ームは偏向型物8により走査される。静電レンズ5は、
2枚以上の電極で構成されるものであるが、ここでは3
枚′電極で構成されているアインツエル・レンズを用い
て説明する。この静電レンズ5では両端−極6,6“が
接地電位であシ、中央電極6′に約80KVO高電圧が
レンズ電像9より印加される。試料7からはイオンビー
ム照射により2次篭子11が放出して2次電子検知器1
2より検知され、2次電子像観測部13により、試料表
面に関する情報が観測されたリ、ビーム径がモニターさ
れたシする。イオンマイクロビーム装置では、ビーム径
を細くする。つまり、試料7上にビームをレンズ5によ
シ正確に焦点を合わせてよく用いられる。そのためには
レンズ電圧VLを最適レンズ電圧の前後約100vの間
を走査し、ビーム径をモニターしながらそのビーム径の
最小直を探索することになる。しかし、この従来装置で
は、100KV81fの高電圧のレンズ電源9で、わず
か±100v程度の範囲を、0.5v以下の精度で走査
するには、時定数が大きいため10秒程度以上が必要と
なる。そのため焦点合わせの短時間化という点で欠点が
めった。本従来例では、レンズ系が1段であるが、複数
段でめっても、又、イオン光学系の途中に、イオン種の
分離のための質量分離器などが入っていても、上記欠点
は共通のものである。
本発明の目的は、イオンマイクロビームの試料上への焦
点合わせも含めてビーム径の調整が正確に、かつ、敏速
に行なえるイオンマイクロビーム装置を提供することに
ある。
点合わせも含めてビーム径の調整が正確に、かつ、敏速
に行なえるイオンマイクロビーム装置を提供することに
ある。
上記目的を達成するために、本発明においては、静電レ
ンズを構成している電極のうち接地電位側の電極の少・
なくとも1つを接地部から電気的絶縁をするか、あるい
は接地電位側の電極の少なくとも1つの電極の近くに補
助電極を設け、該電極に電位を与えるための補助レンズ
電源と、その時の集束ビーム径を測定する手段と、該ビ
ーム径に応じた制御信号により、上記補助レンズ電源か
らの出力電圧を制御する構成を有するイオンマイクロビ
ーム装置に特徴がある、 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第2図により説明する。イオ
ンビーム1は静電レンズ5により試料7上に集束される
。レンズ5は3枚電極6.6’ 。
ンズを構成している電極のうち接地電位側の電極の少・
なくとも1つを接地部から電気的絶縁をするか、あるい
は接地電位側の電極の少なくとも1つの電極の近くに補
助電極を設け、該電極に電位を与えるための補助レンズ
電源と、その時の集束ビーム径を測定する手段と、該ビ
ーム径に応じた制御信号により、上記補助レンズ電源か
らの出力電圧を制御する構成を有するイオンマイクロビ
ーム装置に特徴がある、 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第2図により説明する。イオ
ンビーム1は静電レンズ5により試料7上に集束される
。レンズ5は3枚電極6.6’ 。
6“で構成されており、中間電極6′にレンズ電源9よ
り最適電位にほぼ近い電位を与え、焦点合わせに関して
粗調整を行なう。次にレンズ5の接地側電極6,6′の
1つである第1電極6に補助レンズ電源14より電位Δ
VLを与えるっビーム径は試料7から放出される二次電
子11を検知器12で検知し、ビーム走査信号と対応さ
せることにより、ビーム制御部15で計測する。補助レ
ンズ電源14の出力電圧はビーム制御部15からのビー
ム径に応じた制御信号により制御されている。
り最適電位にほぼ近い電位を与え、焦点合わせに関して
粗調整を行なう。次にレンズ5の接地側電極6,6′の
1つである第1電極6に補助レンズ電源14より電位Δ
VLを与えるっビーム径は試料7から放出される二次電
子11を検知器12で検知し、ビーム走査信号と対応さ
せることにより、ビーム制御部15で計測する。補助レ
ンズ電源14の出力電圧はビーム制御部15からのビー
ム径に応じた制御信号により制御されている。
本実施例ではG、液体金属イオン源を用い、100KV
で加速したG、″″ビーム焦点合わせに対し、レンズ電
極6′の電位は81.3KVに粗調整し、その後、レン
ズ電極6の電位ΔVLを補助レンズ電源14から与え、
該電位ΔVLを一1oovから+100vまで走査する
ことにより、G、+ ビームの最小ビーム径0.52μ
mを得た。この時のΔV’を値は32.3V、ビーム電
流は0.38n/にであった。最小ビーム径を得るまで
の時間は、0.95秒と敏速に焦点合わせをすることが
できた。
で加速したG、″″ビーム焦点合わせに対し、レンズ電
極6′の電位は81.3KVに粗調整し、その後、レン
ズ電極6の電位ΔVLを補助レンズ電源14から与え、
該電位ΔVLを一1oovから+100vまで走査する
ことにより、G、+ ビームの最小ビーム径0.52μ
mを得た。この時のΔV’を値は32.3V、ビーム電
流は0.38n/にであった。最小ビーム径を得るまで
の時間は、0.95秒と敏速に焦点合わせをすることが
できた。
もう一つの実施例を第3図を用いて説明する。
1、本実施例では、レンズ5の接地側電極6のすぐ上に
補助電極16を設け、補助レンズ′電源14より電位Δ
VLを与えた。ビーム径は試料から放出される二次電子
11を検知器12で検知し、ビーム走査信号と対応させ
ることにより、ビーム制御部15で計測する。補助レン
ズ電源14の出力電圧はビーム制御部15からのビーム
径に応じた制飢信号により制御されている。本実施例で
は、G。
補助電極16を設け、補助レンズ′電源14より電位Δ
VLを与えた。ビーム径は試料から放出される二次電子
11を検知器12で検知し、ビーム走査信号と対応させ
ることにより、ビーム制御部15で計測する。補助レン
ズ電源14の出力電圧はビーム制御部15からのビーム
径に応じた制飢信号により制御されている。本実施例で
は、G。
液体金属イオン源を用い、100KVで加速したG、ゝ
ビームに対し、レンズ電極6′の電位は81.3KVに
粗調整し、その後、レンズ補助電極16の電位ΔVr、
を補助レンズ電源14から与え、該電位ΔVLを一10
0Vから+100vまで走査することによりN Gm+
ビームの最小ビーム径0.52μmを得た。この時のΔ
VLの値は51..3V、ビーム電流は0.38 n
Aであった。最小ビーム径を得るまでの時間は、0.9
6秒と敏速に焦点合わせをすることができた。
ビームに対し、レンズ電極6′の電位は81.3KVに
粗調整し、その後、レンズ補助電極16の電位ΔVr、
を補助レンズ電源14から与え、該電位ΔVLを一10
0Vから+100vまで走査することによりN Gm+
ビームの最小ビーム径0.52μmを得た。この時のΔ
VLの値は51..3V、ビーム電流は0.38 n
Aであった。最小ビーム径を得るまでの時間は、0.9
6秒と敏速に焦点合わせをすることができた。
上述の2つの実施例では、イオンビームの焦点合わせを
目的としたものであったが、ビーム径の任意の設定を目
的としても同様な効果が得られた。
目的としたものであったが、ビーム径の任意の設定を目
的としても同様な効果が得られた。
ただし、この場合の設定値は焦点を合わせて得られる最
小ビーム径以上の値である、 なお、上述の2つの実施例では、レンズ系が−段の静電
レンズで構成されている場合を例にあげて述べたが、2
段以上のレンズで構成されている場合でも、又、イオン
光学系の途中に、イオン棟分離のための質量分離器が入
っている場合でも、同様な効果が得られることは言うま
でもない。
小ビーム径以上の値である、 なお、上述の2つの実施例では、レンズ系が−段の静電
レンズで構成されている場合を例にあげて述べたが、2
段以上のレンズで構成されている場合でも、又、イオン
光学系の途中に、イオン棟分離のための質量分離器が入
っている場合でも、同様な効果が得られることは言うま
でもない。
さらに、本発明は、イオン源の代わりに電子銃を用いて
電子マイクロビーム装置として用いても同様な効果が得
られる。
電子マイクロビーム装置として用いても同様な効果が得
られる。
本発明によれば、イオンマイクロビームの試料上への焦
点合わせを含めたビーム径調整がIF:、確に、かつ敏
速に行なえ、装置の高操作性、およびイオン露光やイオ
ン打込みなどの応用における装置の高能率化が可能とな
った。
点合わせを含めたビーム径調整がIF:、確に、かつ敏
速に行なえ、装置の高操作性、およびイオン露光やイオ
ン打込みなどの応用における装置の高能率化が可能とな
った。
第1図は従来のイオンマイクロビーム装置の基本構成図
、第2と第3図はそれぞれ本発明の一実施例であるイオ
ンマイクロビーム装置の基本構成図である。 1・・・エミッタ、2・・・引出し電極、3・・・引出
し電源14・・・加速電蝕、5・・・静電レンズ、6.
6/ 、 6//・・・レンズ電極、7・・・試料、8
・・偏向電極、9・・レンズ電源、10・・・偏向電源
、11・・・2欠電子、12・・・2次電子検知器、1
3・・・2次電子像観測部、14・・・補助レンズ電源
、15・・ビーム制御部。 第 1 図 第 2 図 第 3 図
、第2と第3図はそれぞれ本発明の一実施例であるイオ
ンマイクロビーム装置の基本構成図である。 1・・・エミッタ、2・・・引出し電極、3・・・引出
し電源14・・・加速電蝕、5・・・静電レンズ、6.
6/ 、 6//・・・レンズ電極、7・・・試料、8
・・偏向電極、9・・レンズ電源、10・・・偏向電源
、11・・・2欠電子、12・・・2次電子検知器、1
3・・・2次電子像観測部、14・・・補助レンズ電源
、15・・ビーム制御部。 第 1 図 第 2 図 第 3 図
Claims (1)
- 1、 イオン源と、そこから引き出されたイオンを加速
するだめの加速電源と、加速されたイオンを集束するだ
めの静電レンズと、該レンズの電源とを備えたものにお
いて、前記静電レンズを構成している電極のうち接地電
位側の電極の少なくとも1つを接地部から電気的絶縁を
するか、あるいは接地電位側の電極の少なくとも1つの
電極の近くに補助電極を設け、該電極に電位を与えるた
めの補助レンズ電源と、その時の集束ビーム径を測定す
る手段と、該ビーム径に応じた制御信号により、上記補
助レンズ電源からの出力電圧を制御する構成を特徴とし
たイオンマイクロビーム装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59098712A JPS60243960A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | イオンマイクロビ−ム装置 |
EP85105506A EP0161612B1 (en) | 1984-05-18 | 1985-05-06 | Ion microbeam apparatus |
DE8585105506T DE3567767D1 (en) | 1984-05-18 | 1985-05-06 | Ion microbeam apparatus |
US06/733,632 US4710632A (en) | 1984-05-18 | 1985-05-13 | Ion microbeam apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59098712A JPS60243960A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | イオンマイクロビ−ム装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60243960A true JPS60243960A (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=14227125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59098712A Pending JPS60243960A (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | イオンマイクロビ−ム装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4710632A (ja) |
EP (1) | EP0161612B1 (ja) |
JP (1) | JPS60243960A (ja) |
DE (1) | DE3567767D1 (ja) |
Cited By (3)
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JP2009518807A (ja) * | 2005-12-05 | 2009-05-07 | シーイービーティー・カンパニー・リミティッド | 電子カラムの電子ビーム集束方法 |
Families Citing this family (12)
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-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098712A patent/JPS60243960A/ja active Pending
-
1985
- 1985-05-06 EP EP85105506A patent/EP0161612B1/en not_active Expired
- 1985-05-06 DE DE8585105506T patent/DE3567767D1/de not_active Expired
- 1985-05-13 US US06/733,632 patent/US4710632A/en not_active Expired - Lifetime
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EP0161612B1 (en) | 1989-01-18 |
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