JP2009187950A5

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Publication number: JP2009187950A5
Application number: JP2009027512A
Authority: JP
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2029-02-09

Claims

イオンを生成するためのエミッタ領域を有するガス電界イオン源エミッタを収容するための筐体を含むイオンビームカラムと、
前記ガス電界イオン源エミッタからイオンを引き出すための電極と、
第１のガス及び第２のガスを含むガス混合物が前記エミッタ領域に形成されるように、第１のガスおよび第２のガスを前記エミッタ領域へ取り込むため適合した１個以上のガス入口と、
前記第１のガスまたは前記第２のガスから生成されたイオンビームを集束させるための対物レンズと、
前記電極と前記ガス電界イオン源エミッタとの間に電圧を供給するための電圧源と、
使用時に、前記ガス電界イオン源エミッタが異なる動作モードで動作するように、前記第１のガスのイオンのイオンビームまたは前記第２のガスのイオンのイオンビームを生成するため前記電圧源の第１の電圧と第２の電圧とを切り替えるコントローラと、
を備える集束イオンビーム装置。
軽いガスのイオンおよび重いガスのイオンを生成するためのエミッタ領域を有するエミッタを収容するための筐体を含むイオンビームカラムと、
ガス電界イオン源エミッタからイオンを引き出すための電極と、
軽いガス及び重いガスを含むガス混合物が前記エミッタ領域に形成されるように、軽いガスおよび重いガスを前記エミッタ領域へ取り込むため適合した１個以上のガス入口と、
使用時に、前記ガス電界イオン源エミッタが異なる動作モードで動作するように、第１の引出電圧と第２の引出電圧とを切り替える手段と、
を備え、
前記軽いガスが水素とヘリウムとからなる群より選択され、前記重いガスが１０ｇ／ｍｏｌ以上の原子量を有している、集束イオンビーム装置。
前記重いガスが、アルゴン、ネオン、クリプトン、および、アルゴンとネオンとクリプトンの組み合わせからなる群より選択される、請求項２に記載の集束イオンビーム装置。
前記第１のガス入口内に設けられている第１の弁と前記第２のガス入口内に設けられている第２の弁とを備え、
前記第１の弁および前記第２の弁が前記第１のガスの分圧および前記第２のガスの分圧を適合させるため制御され、
前記第１の弁が、前記第１のガスのためのガス源への第１のガス供給導管と、前記第１のガスを前記筐体に取り込むための第１のガス入口導管と、少なくとも１個の真空容器への接続のための第１の排気導管とを有し、
前記第２の弁が、前記第２のガスのためのガス源への第２のガス供給導管と、前記第２のガスを前記筐体に取り込むための第２のガス入口導管と、前記少なくとも１個の真空容器への接続のための第２の排気導管とを有している、
請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
真空容器を含み前記筐体を真空にするため適合した真空システムに接続されているガス出口をさらに備える、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
前記イオンビームカラムに設けられ、試料上でイオンビームを走査するため適合した走査偏向器と、
前記イオンビームカラムに設けられ、前記イオンビームの衝突時に前記試料から放出される微粒子の時間分解検出のため適合した検出器と、
前記走査偏向器および前記検出器に接続されているコントローラと、
をさらに備える、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
時間分解測定が２マイクロ秒以下の時間分解能のため適合している、請求項６に記載の集束イオンビーム装置。
前記筐体が５ｃｍ³以下の容積を有している、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
前記試料から放出されたイオンまたはイオン化された粒子の同定のための質量分析計をさらに備える、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
試料領域に隣接する領域に設けられたフラッド電子源をさらに備える、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
前記第１のガスからのイオンを前記第２のガスからのイオンから分離するための質量分離器をさらに備える、請求項１に記載の集束イオンビーム装置。
軽いガスのイオンビームを放射するための第１の引出電圧を供給するための第１の電位まで、イオンが生成されるエミッタ領域内でエミッタにバイアスをかけるステップと、
重いガスのイオンビームを放射するための第２の引出電圧を供給するための第２の電位まで、イオンが生成されるエミッタ領域内でエミッタにバイアスをかけるステップと、
を備え、
前記軽いガスが水素とヘリウムとからなる群より選択され、前記重いガスが１０ｇ／ｍｏｌ以上の原子量を有している、集束イオンビーム装置を動作させる方法。
切り替えが引出電圧のための電源を制御するステップを含む、請求項１２に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。
観察モードのため前記軽いイオンビーム生成ガスから生成された前記イオンビームを試料上で走査し、前記試料の観察のため前記軽いイオンビーム生成ガスからの前記イオンビームの衝突時に前記試料から放出される微粒子を検出するステップと、
前記重いイオンビーム生成ガスが前記エミッタ領域に取り込まれている時間中に、改質モードの間に前記試料を改質するステップと、
をさらに備える、請求項１２に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。
前記重いイオンビーム生成ガスが前記エミッタ領域に取り込まれている時間中に前記試料から放出されたイオン化された粒子を質量検出するステップをさらに備える、請求項１２に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。
プロセスガスをエミッタ領域に取り込むステップをさらに備える、請求項１２に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。
前記プロセスガスは酸素である、請求項１６に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。
軽いイオンを重いイオンから分離するステップをさらに備える、請求項１２に記載の集束イオンビーム装置を動作させる方法。