JP2013214425A - Ion beam device and method of removing impurity gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イオン顕微鏡およびイオンビーム加工観察装置などのイオンビーム装置、また、イオンビーム加工観察装置とイオン顕微鏡との複合装置、イオン顕微鏡と電子顕微鏡との複合装置に関する。また、イオン顕微鏡と電子顕微鏡を適用した解析・検査装置に関する。また、これらのイオンビーム装置が有するガス電界電離イオン源の真空容器内の不純物ガスの除去方法に関する。 The present invention relates to an ion beam apparatus such as an ion microscope and an ion beam processing observation apparatus, a combined apparatus of an ion beam processing observation apparatus and an ion microscope, and a combined apparatus of an ion microscope and an electron microscope. The present invention also relates to an analysis / inspection apparatus to which an ion microscope and an electron microscope are applied. The present invention also relates to a method for removing impurity gas in a vacuum vessel of a gas field ion source included in these ion beam devices.
電子を走査しながら試料に照射して、試料から放出される二次荷電粒子を検出すれば試料表面の構造を観察することができる。これは走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、以下ＳＥＭと略記）と呼ばれる。一方、イオンビームを走査しながら試料に照射して、試料から放出される二次荷電粒子を検出しても試料表面の構造を観察することができる。これは走査イオン顕微鏡（Scanning Ion Microscope、以下ＳＩＭと略記）と呼ばれる。特に、水素、ヘリウムなどの質量の軽いイオン種を試料に照射すれば、相対的にスパッタ作用は小さくなり、試料を観察するのに好適となる。 By irradiating the sample while scanning electrons and detecting secondary charged particles emitted from the sample, the structure of the sample surface can be observed. This is called a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as SEM). On the other hand, the structure of the sample surface can be observed even when the sample is irradiated with the ion beam and the secondary charged particles emitted from the sample are detected. This is called a scanning ion microscope (hereinafter abbreviated as SIM). In particular, if the sample is irradiated with a light ion species such as hydrogen or helium, the sputtering effect becomes relatively small, which is suitable for observing the sample.
イオン顕微鏡のイオン源としてはガス電界電離イオン源が好適である。ガス電界電離イオン源とはエミッタティップが作る電界によってガスをイオン化してイオンビームとして用いるイオン源である。イオン源は、高電圧が印加できる針状のエミッタティップを内部に持つガスイオン化室を有し、ガスイオン化室にはガス源からガス供給配管を介してイオン化ガスが供給される。高電圧が印加され強電界のかかった針状のエミッタティップ先端にガス供給配管から供給されたイオン化ガス（あるいはガス分子）が近づくと、ガス（ガス分子）内の電子が電界によって低減したポテンシャル障壁をトンネリングすることによって正イオンとなり放出され、これをイオンビームとして利用する。ガス電界電離イオン源は、エネルギー幅が狭いイオンビームを生成することができる。また、イオン発生源のサイズが小さいため、微細なイオンビームを生成することができる。 A gas field ion source is suitable as the ion source of the ion microscope. A gas field ionization ion source is an ion source that is used as an ion beam by ionizing a gas by an electric field generated by an emitter tip. The ion source has a gas ionization chamber having a needle-like emitter tip to which a high voltage can be applied. An ionized gas is supplied from the gas source to the gas ionization chamber through a gas supply pipe. A potential barrier in which electrons in a gas (gas molecule) are reduced by an electric field when an ionized gas (or gas molecule) supplied from a gas supply pipe approaches the tip of a needle-like emitter tip to which a high voltage is applied and a strong electric field is applied. Are emitted as positive ions and are used as an ion beam. The gas field ion source can generate an ion beam having a narrow energy width. Further, since the size of the ion generation source is small, a fine ion beam can be generated.
イオン顕微鏡では、高い信号／ノイズ比で試料を観察するためには試料上で大きな電流密度のイオンビームを得る必要がある。そのためには、電界電離イオン源のイオン放射角電流密度を大きくする必要がある。イオン放射角電流密度を大きくするためには、エミッタティップ近傍のイオン化ガス（イオン材料ガス）の分子密度を大きくすればよい。単位圧力あたりのガス分子密度は、ガスの温度に逆比例する。そのため、エミッタティップを極低温に冷却し、エミッタティップ周辺のガスの温度を低温化すればよい。それによって、エミッタティップ近傍のイオン化ガスの分子密度を大きくすることができる。また、エミッタティップ近傍のイオン化ガスの圧力を高くすることでもエミッタティップ近傍のイオン化ガスの分子密度を大きくすることができる。例えば、エミッタティップ周辺のイオン化ガスの圧力は１０-2〜１０Pa程度である。 In an ion microscope, in order to observe a sample with a high signal / noise ratio, it is necessary to obtain an ion beam having a large current density on the sample. For this purpose, it is necessary to increase the ion emission angular current density of the field ion source. In order to increase the ion radiation angle current density, the molecular density of the ionized gas (ion material gas) in the vicinity of the emitter tip may be increased. The gas molecule density per unit pressure is inversely proportional to the gas temperature. Therefore, the emitter tip may be cooled to a very low temperature, and the temperature of the gas around the emitter tip may be lowered. Thereby, the molecular density of the ionized gas near the emitter tip can be increased. Further, the molecular density of the ionized gas near the emitter tip can be increased by increasing the pressure of the ionized gas near the emitter tip. For example, the pressure of the ionized gas around the emitter tip is about 10 −2 to 10 Pa.
しかしながら、イオン化ガスの圧力を約１Pa以上にすると、イオンビームが中性ガスと衝突して中性化し、イオン電流が低下する。また、電界電離イオン源内のガス分子の個数が多くなると、高温の真空容器壁に衝突して高温化したガス分子がエミッタティップに衝突する頻度が高くなり、エミッタティップの温度が上昇してイオン電流が低下する。そのために、電界電離イオン源では、エミッタティップ周辺を機械的に囲うガスイオン化室が設けられる。 However, when the pressure of the ionized gas is set to about 1 Pa or more, the ion beam collides with the neutral gas to be neutralized, and the ion current is reduced. In addition, when the number of gas molecules in the field ion source increases, the frequency of the gas molecules that collide with the high-temperature vacuum vessel wall and collide with the emitter tip increases, and the temperature of the emitter tip rises to increase the ion current. Decreases. Therefore, in the field ionization ion source, a gas ionization chamber that mechanically surrounds the periphery of the emitter tip is provided.
特許文献１には、ガスイオン化室がイオン引き出し電極を利用してエミッタティップを囲むように構成され、かつイオン引き出し電極にイオン化ガスの導入口が設置され、かつイオン化室の真空排気はイオンビームが通るイオン引き出し電極の開口部と、蓋がバイメタル合金で形成された開口により行い、バイメタル合金により温度が低いときはコンダクタンスが小さくなり、温度が高いときはコンダクタンスが大きくなる例が開示されている。本例も、ガスイオン化室に着目すると、イオン化ガスの圧力が高くなるイオン化ガスの導入口が高電圧を印加するイオン引き出し電極に設置されているため、イオン電流を増やすためにイオン化ガスのガス圧を高くするとガス圧力の高いイオン化ガスの導入口近傍でグロー放電が起こる危険があり、イオン化ガスの圧力が高められない。また、ガス排気用の開口部も高電圧を印加するイオン引き出し電極に電気的に繋がって設置されているため、大きなコンダクタンスを設けるとイオン化ガスを排気する開口部近傍でグロー放電が起こる危険があり、排気速度が上げられないという欠点がある。 In Patent Document 1, a gas ionization chamber is configured to surround an emitter tip using an ion extraction electrode, an ionization gas inlet is installed in the ion extraction electrode, and an ion beam is evacuated in the ionization chamber. An example is disclosed in which the conductance is reduced when the temperature is low due to the bimetal alloy, and the conductance is increased when the temperature is high. In this example as well, when focusing on the gas ionization chamber, the ionization gas inlet that increases the pressure of the ionization gas is installed in the ion extraction electrode that applies a high voltage. Is increased, there is a risk that glow discharge occurs near the inlet of the ionized gas having a high gas pressure, and the pressure of the ionized gas cannot be increased. In addition, since the gas exhaust opening is also electrically connected to the ion extraction electrode for applying a high voltage, there is a risk of glow discharge occurring near the opening for exhausting the ionized gas if a large conductance is provided. There is a disadvantage that the exhaust speed cannot be increased.
特許文献１では、イオン化ガスの排気口を設けているが高電圧に浮いているために排気量を高くすると排気口付近でグロー放電を起こす。このため排気量を上げられず、ガスイオン化室から出てきた不純物ガスをガスイオン化室から排出するのに時間を要する。 In Patent Document 1, an exhaust port for ionized gas is provided, but since it floats at a high voltage, glow discharge occurs near the exhaust port when the exhaust amount is increased. For this reason, it is not possible to increase the displacement, and it takes time to discharge the impurity gas that has come out of the gas ionization chamber from the gas ionization chamber.
そこで、本発明は、ガス電界電離イオン源の真空容器またはガスイオン化室の内部のガスを短時間で排気できるイオンビーム装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ion beam apparatus that can exhaust the gas inside a vacuum container or gas ionization chamber of a gas field ion source in a short time.
上記課題を解決するために、本発明では、ガス電界電離イオン源から発生するイオンビームを試料に照射することで試料の観察または加工を行うイオンビーム装置において、ガス電界電離イオン源は、陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極と、少なくとも前記エミッタティップを収容する真空容器と、エミッタティップの先端部と引き出し電極との間の空間にガス導入口を通してガスを供給するガス導入部と、ガス排気口を通して真空ポンプによって前記ガスを排気するガス排気部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, in an ion beam apparatus that observes or processes a sample by irradiating the sample with an ion beam generated from the gas field ion source, the gas field ion source includes an anode and An emitter tip that is a cathode, an extraction electrode that is a cathode, a vacuum container that accommodates at least the emitter tip, a gas introduction portion that supplies gas through a gas introduction port to a space between the tip of the emitter tip and the extraction electrode, And a gas exhaust unit that exhausts the gas by a vacuum pump through a gas exhaust port.
本発明によれば、ガス電界電離イオン源の真空容器またはガスイオン化室の内部のガスを短時間で排気できるため、エミッタティップに不純物ガスが吸着する可能性を減らすことができ、エミッタティップに吸着した不純物ガスによるエミッション不良とエミッタティップの破壊を抑制できる。 According to the present invention, since the gas inside the vacuum container or gas ionization chamber of the gas field ion source can be exhausted in a short time, the possibility that the impurity gas is adsorbed to the emitter tip can be reduced, and the gas is adsorbed to the emitter tip. Emission failure due to the impurity gas and the destruction of the emitter tip can be suppressed.
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
以下で説明するイオンビーム装置は、電子ビームを用いた装置に比べて試料表面の情報に敏感である。これは、二次荷電粒子の励起領域が電子ビームの照射に比べて試料表面により局在するからである。また、電子ビームでは、電子の波としての性質が無視できないため、回折効果により収差が発生する。一方、イオンビームでは、電子に比べて重いため、回折効果を無視することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The ion beam apparatus described below is more sensitive to information on the sample surface than an apparatus using an electron beam. This is because the excitation region of the secondary charged particles is localized on the sample surface as compared with the irradiation of the electron beam. In addition, since the electron beam property cannot be ignored in the electron beam, aberration occurs due to the diffraction effect. On the other hand, since the ion beam is heavier than electrons, the diffraction effect can be ignored.
これらの特徴を生かしたイオンビーム装置として、例えば走査イオン顕微鏡がある。走査イオン顕微鏡はイオンビームを走査しながら試料に照射して、試料から放出される二次荷電粒子を検出して試料表面の構造を観察する装置である。特に、水素、ヘリウムなどの質量の軽いイオン種を試料に照射すれば、相対的にスパッタ作用は小さくなり、試料を観察するのに好適となる。 As an ion beam apparatus taking advantage of these features, for example, there is a scanning ion microscope. A scanning ion microscope is an apparatus that observes the structure of a sample surface by irradiating a sample while scanning an ion beam to detect secondary charged particles emitted from the sample. In particular, if the sample is irradiated with a light ion species such as hydrogen or helium, the sputtering effect becomes relatively small, which is suitable for observing the sample.
また、イオンビームを試料に照射して試料を透過したイオンを検出すれば、試料内部の構造を反映した情報を得ることもできる。これは透過イオン顕微鏡と呼ばれる。特に、水素、ヘリウムなどの質量の軽いイオン種を試料に照射すれば、試料を透過する割合が大きくなり観察するのに好適となる。 In addition, if an ion beam is irradiated on a sample and ions that have passed through the sample are detected, information reflecting the structure inside the sample can be obtained. This is called a transmission ion microscope. In particular, if the sample is irradiated with a light ion species such as hydrogen or helium, the rate of transmission through the sample is increased, which is suitable for observation.
逆に、アルゴン、キセノン、ガリウムなどの質量の重いイオン種を試料に照射すれば、スパッタ作用により試料を加工するのに好適となる。特に、液体金属イオン源（Liquid Metal Ion Source、以下ＬＭＩＳと略記）を用いた集束イオンビーム装置（Focused Ion Beam、以下ＦＩＢと略記）が集束イオンビーム加工観察装置として知られている。更に、近年では走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）と集束イオンビーム（ＦＩＢ）の複合機ＦＩＢ−ＳＥＭ装置も用いられている。ＦＩＢ−ＳＥＭ装置では、ＦＩＢを照射して所望の箇所に角穴を形成することにより、その断面をＳＥＭ観察することができる。また、プラズマイオン源やガス電界電離イオン源により、アルゴンやキセノンなどのガスイオンを生成して試料に照射するようにしても試料の加工は可能である。 Conversely, if the sample is irradiated with a heavy ion species such as argon, xenon, or gallium, it is suitable for processing the sample by sputtering. In particular, a focused ion beam apparatus (Focused Ion Beam, hereinafter abbreviated as FIB) using a liquid metal ion source (hereinafter abbreviated as LMIS) is known as a focused ion beam processing observation apparatus. Furthermore, in recent years, a combined FIB-SEM apparatus of a scanning electron microscope (SEM) and a focused ion beam (FIB) is also used. In the FIB-SEM apparatus, the cross section can be observed by SEM by irradiating the FIB to form a square hole at a desired location. The sample can also be processed by generating gas ions such as argon and xenon by a plasma ion source or a gas field ion source and irradiating the sample.
本発明は、イオン顕微鏡、イオンビーム加工観察装置、イオンビーム加工観察装置とイオン顕微鏡との複合装置、イオン顕微鏡と電子顕微鏡との複合装置において適用可能である。また、イオン顕微鏡と電子顕微鏡を適用した解析・検査装置にも適用可能である。これらを総称してイオンビーム装置とする。本発明のイオンビーム装置とは、ガス電界電離イオン源を用いたイオンビーム装置であれば上記の装置に限られない。 The present invention can be applied to an ion microscope, an ion beam processing observation apparatus, a combined apparatus of an ion beam processing observation apparatus and an ion microscope, and a combined apparatus of an ion microscope and an electron microscope. Moreover, it is applicable also to the analysis / inspection apparatus which applied the ion microscope and the electron microscope. These are collectively referred to as an ion beam apparatus. The ion beam apparatus of the present invention is not limited to the above apparatus as long as it is an ion beam apparatus using a gas field ion source.
図１を参照してイオンビーム装置の第１の実施例を説明する。
イオンビーム装置は、エミッタティップ１、引き出し電極２、ガス供給配管４、ガス排気配管５１を有するイオン源室５と、イオン源室５を真空に排気するためのイオン源室真空排気用ポンプ９、イオン化ガスのガス源１５、エミッタティップ１に電圧を供給する加速電源７、引き出し電極２に電圧を供給する引き出し電源８、及び、試料室１０を有する。なお、ガス供給配管４とガス導入口１６を総称してガス導入部ということとする。また、ガス排気配管５１とガス排気口５２を総称してガス排出部ということとする。本実施例では試料室を排気する真空ポンプをイオン源室真空排気用ポンプ９が兼ねているが、別の真空ポンプにより試料室を排気しても良い。イオン源室５と試料室１０は、開口部１８を介して繋がっている。イオン源はガス電界電離イオン源（ガスイオン源と略称する）であり、高電圧が印加できる針状のエミッタティップ１を内部に持つガスイオン化室６にガス源１５からガス供給配管４を介してイオン化ガスを供給し、高電圧が印加され強電界のかかった針状のエミッタティップ１先端にガス供給配管４から供給されたイオン化ガス（あるいはガス分子）が近づくと、ガス（ガス分子）内の電子が電界によって低減したポテンシャル障壁をトンネリングすることによって正イオンとなり放出され、これをイオンビームとして利用するイオン源である。
A first embodiment of the ion beam apparatus will be described with reference to FIG.
The ion beam apparatus includes an ion source chamber 5 having an emitter tip 1, an extraction electrode 2, a gas supply pipe 4, and a gas exhaust pipe 51, an ion source chamber vacuum exhaust pump 9 for exhausting the ion source chamber 5 to a vacuum, It has a gas source 15 of ionized gas, an acceleration power supply 7 for supplying a voltage to the emitter tip 1, an extraction power supply 8 for supplying a voltage to the extraction electrode 2, and a sample chamber 10. The gas supply pipe 4 and the gas introduction port 16 are collectively referred to as a gas introduction part. The gas exhaust pipe 51 and the gas exhaust port 52 are collectively referred to as a gas exhaust unit. In this embodiment, the ion source chamber evacuation pump 9 also serves as a vacuum pump for evacuating the sample chamber, but the sample chamber may be evacuated by another vacuum pump. The ion source chamber 5 and the sample chamber 10 are connected via an opening 18. The ion source is a gas field ionization ion source (abbreviated as a gas ion source). A gas ionization chamber 6 having a needle-like emitter tip 1 to which a high voltage can be applied is passed from a gas source 15 through a gas supply pipe 4. When an ionized gas (or gas molecule) supplied from the gas supply pipe 4 approaches the tip of the needle-like emitter tip 1 to which a high voltage is applied and a strong electric field is applied, an ionized gas (or gas molecule) approaches the gas (gas molecule). This is an ion source in which electrons are emitted as positive ions by tunneling through a potential barrier reduced by an electric field and used as an ion beam.
また、図には記載していないが、開口部１８を通じてイオン源室真空排気用ポンプにつながった空間には、イオンビームの照射光学系や、イオンビームの照射により試料から得られる信号を検出する検出器、試料を載置する試料台、試料を移動させる試料ステージが設置されている。 Although not shown in the figure, in the space connected to the ion source chamber evacuation pump through the opening 18, an ion beam irradiation optical system and a signal obtained from the sample by the ion beam irradiation are detected. A detector, a sample stage on which the sample is placed, and a sample stage for moving the sample are installed.
また、図には記載していないが、エミッタティップ１およびその近傍を冷却するための冷却機構を有する。 Further, although not shown in the figure, a cooling mechanism for cooling the emitter tip 1 and its vicinity is provided.
イオンビーム装置には、このほかにも各部分の動作を制御する制御部や、検出器から出力される信号に基づいて画像を生成する画像生成部が含まれている（図示省略）。制御部や画像生成部は、専用の回路基板によってハードとして構成されていてもよいし、イオンビーム装置に接続されたコンピュータで実行されるプログラムによって構成されてもよい。 In addition, the ion beam apparatus includes a control unit that controls the operation of each part and an image generation unit that generates an image based on a signal output from the detector (not shown). The control unit and the image generation unit may be configured as hardware by a dedicated circuit board, or may be configured by a program executed by a computer connected to the ion beam apparatus.
従来の差動排気によるガス排気方法では、ガスイオン化室の開口部を通して隣接する空間の真空度によって排気速度が決まってしまっていた。この開口部を通して接続される空間は、通常一次イオンビームを照射および集束するための光学系や、試料室であることが多い。これらの空間もまた真空排気されているので、差動排気量は少量となってしまう。さらにこれらの空間の真空度は別の要因により規定されているため、ガスイオン化室からの排気量を積極的に制御することはできない。これに対して、本実施例のガス排気部はガス排気口を通して真空ポンプによりガスを排気するので、ガスを強制的に排気することができ、従来に比べて格段に急速にガスを排気することができる。 In the conventional gas exhaust method using differential exhaust, the exhaust speed is determined by the degree of vacuum in the adjacent space through the opening of the gas ionization chamber. The space connected through the opening is usually an optical system for irradiating and focusing the primary ion beam or a sample chamber in many cases. Since these spaces are also evacuated, the differential displacement becomes small. Furthermore, since the degree of vacuum in these spaces is defined by another factor, the exhaust amount from the gas ionization chamber cannot be positively controlled. On the other hand, the gas exhaust part of the present embodiment exhausts the gas by the vacuum pump through the gas exhaust port, so that the gas can be forcibly exhausted, and the gas is exhausted much more rapidly than before. Can do.
エミッタティップ１は加速電源７により電圧が印加され、引き出し電極２は引き出し電源８により電圧が印加される。また、イオン源室５はイオンビーム装置の動作如何に関わらず接地電位（ＧＮＤ）に固定されている。イオン源室５はエミッタティップ１を囲むように構成された真空容器である。本実施例ではこのイオン源室５により囲まれた空間がガスをイオン化するガスイオン化室６を兼ねている。以下で、ガスイオン化室６とは少なくともエミッタティップ１を囲むように一つまたは複数の部材から構成され、内部にガスが導入される構造物のことをいう。 A voltage is applied to the emitter tip 1 by the acceleration power source 7, and a voltage is applied to the extraction electrode 2 from the extraction power source 8. The ion source chamber 5 is fixed at the ground potential (GND) regardless of the operation of the ion beam apparatus. The ion source chamber 5 is a vacuum container configured to surround the emitter tip 1. In this embodiment, the space surrounded by the ion source chamber 5 also serves as the gas ionization chamber 6 for ionizing the gas. Hereinafter, the gas ionization chamber 6 refers to a structure that is composed of one or more members so as to surround at least the emitter tip 1 and into which gas is introduced.
ガス供給配管４のガス導入口１６は接地電位（ＧＮＤ）のイオン源室５に設置されている。ガス導入口１６はイオン源室５に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。ガス排気配管５１のガス排気口５２は接地電位（ＧＮＤ）のイオン源室５に設置されている。ガス排気口５２はイオン源室５に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。 The gas inlet 16 of the gas supply pipe 4 is installed in the ion source chamber 5 at the ground potential (GND). The gas inlet 16 may be directly fixed to the ion source chamber 5 or may be fixed to another member, but it is important that the gas inlet 16 is at a ground potential (GND). A gas exhaust port 52 of the gas exhaust pipe 51 is installed in the ion source chamber 5 having a ground potential (GND). The gas exhaust port 52 may be directly fixed to the ion source chamber 5 or may be fixed to another member, but it is important that the gas exhaust port 52 is at a ground potential (GND).
ガスイオン化室６に着目すると、ガス源１５からガス供給配管４を通ってガスイオン化室６に導入されるガスのガス圧は、イオン化ガス導入口１６近傍が最も高くなる。ガス圧を上げればイオンビームの電流も増えることは知られているのだが、従来は、電圧の印加される引き出し電極２、すなわち高電圧に浮いている部分、またはその近傍にイオン化ガス導入口１６が設置されていたため、ガスイオン化室６のガス圧を高めていくとイオン化ガス導入口１６近傍でグロー放電を起こしてしまい、イオン化ガスのガス圧を高めてイオン電流を増加させることが困難であった。そこで、本実施例では、このイオン化ガス導入口１６が接地電位（ＧＮＤ）となるようにした。これによって、ガスイオン化室６に導入するガス圧を高くしても、イオン化ガス導入口１６でグロー放電が発生することを抑制できる。したがって、本実施例のイオンビーム装置であればイオン化ガスのガス圧を高めてイオン電流を増加させることができる。 Focusing on the gas ionization chamber 6, the gas pressure of the gas introduced from the gas source 15 through the gas supply pipe 4 into the gas ionization chamber 6 is highest in the vicinity of the ionization gas introduction port 16. It is known that if the gas pressure is increased, the current of the ion beam also increases. Conventionally, the ionized gas inlet 16 is provided at or near the extraction electrode 2 to which a voltage is applied, that is, a portion floating at a high voltage. Therefore, when the gas pressure in the gas ionization chamber 6 is increased, glow discharge is generated in the vicinity of the ionized gas inlet 16 and it is difficult to increase the ion pressure by increasing the gas pressure of the ionized gas. It was. Therefore, in this embodiment, the ionized gas inlet 16 is set to the ground potential (GND). Thereby, even if the gas pressure introduced into the gas ionization chamber 6 is increased, the occurrence of glow discharge at the ionized gas inlet 16 can be suppressed. Therefore, the ion beam apparatus of the present embodiment can increase the ion current by increasing the gas pressure of the ionized gas.
また、ガス排気口５２の近傍でも排気量が大きくなると局所的にガス圧が大きくなるので、ガス排気口が高電圧である場合にはグロー放電が起きる可能性があった。特に、本実施例のガス排気部は真空ポンプにより大流量で排気するため、ガス排気口５２の近傍ではガス圧が非常に大きくなる。本実施例ではイオン化ガスの排気手段のガス排気口が接地電位（ＧＮＤ）の構造体に設置されているため、ガス圧力が局所的に高い部分であるイオン化ガスのガス排気口付近に高電圧が印加されず、ガスの排気量を大きくしてもグロー放電を抑制できる。 Further, since the gas pressure locally increases as the displacement increases near the gas exhaust port 52, glow discharge may occur when the gas exhaust port is at a high voltage. In particular, since the gas exhaust section of the present embodiment exhausts with a large flow rate by a vacuum pump, the gas pressure becomes very large in the vicinity of the gas exhaust port 52. In this embodiment, since the gas exhaust port of the ionization gas exhaust means is installed in a structure having a ground potential (GND), a high voltage is generated in the vicinity of the gas exhaust port of the ionized gas where the gas pressure is locally high. Glow discharge can be suppressed even if the amount of gas exhaust is increased without being applied.
さらに、上記構成によって、ガスイオン化室６へ導入するガス圧を意図的に高くしてガスイオン化室６の壁面に残留する不純物ガスを叩き出してクリーニングすることができる。このクリーニングについて以下に説明する。 Furthermore, with the above configuration, the gas pressure introduced into the gas ionization chamber 6 can be intentionally increased, and the impurity gas remaining on the wall surface of the gas ionization chamber 6 can be knocked out and cleaned. This cleaning will be described below.
イオン化ガスの圧力を高くするとイオン化ガスがガスイオン化室の壁面に残存する不純物ガスを叩き出して、イオン化ガス中の不純物ガス濃度が高くなる。これを利用して、ガスイオン化室へのイオン化ガス導入量を意図的に増加させてガス圧を高くすることでガスイオン化室の壁面に残存する不純物ガスを叩き出し、ガスイオン化室をクリーニングすることができる。 When the pressure of the ionized gas is increased, the ionized gas knocks out the impurity gas remaining on the wall surface of the gas ionization chamber, and the impurity gas concentration in the ionized gas increases. Utilizing this, the amount of ionized gas introduced into the gas ionization chamber is intentionally increased to increase the gas pressure, thereby expelling the impurity gas remaining on the wall of the gas ionization chamber and cleaning the gas ionization chamber. Can do.
このとき、従来のガスイオン化室のようにガスイオン化室の排気がガスイオン化室の壁面の開口部による差動排気のみであると、ガスイオン化室から出てきた不純物ガスをガスイオン化室から排出するのに時間を要した。また、イオン化ガスの排気口を設けていても高電圧に浮いているために排気量を高くすると排気口付近でグロー放電を起こすため排気量を上げられず、ガスイオン化室から出てきた不純物ガスをガスイオン化室から排出するのに時間を要した。 At this time, if the exhaust of the gas ionization chamber is only the differential exhaust by the opening of the wall surface of the gas ionization chamber as in the conventional gas ionization chamber, the impurity gas coming out of the gas ionization chamber is discharged from the gas ionization chamber. It took time. Even if an ionization gas exhaust port is provided, it is floating at a high voltage, so if the exhaust amount is increased, a glow discharge occurs near the exhaust port, so the exhaust amount cannot be increased, and the impurity gas that has come out of the gas ionization chamber It took time to discharge the gas from the gas ionization chamber.
このためイオン化ガス室の内部にあるエミッタティップに不純物ガスが吸着する可能性が高かった。そして、エミッタティップに吸着した不純物ガスはエミッション不良を引き起こしたりエミッタティップの破壊を引き起こしたりする可能性があるという課題があった。 Therefore, there is a high possibility that the impurity gas is adsorbed on the emitter tip inside the ionized gas chamber. Then, there is a problem that the impurity gas adsorbed on the emitter tip may cause an emission defect or cause the emitter tip to be destroyed.
そこで、本実施例では、この不純物ガスをガス排気口から真空ポンプによって高速に排気することとしている。 Therefore, in this embodiment, the impurity gas is exhausted from the gas exhaust port by a vacuum pump at high speed.
次に本実施例でのクリーニング方法を詳細に説明する。
まず、ガスイオン化室６の内壁には不純物が残存している。まず、この不純物をガスイオン化室６の内部に遊離させるため、ガスイオン化室６に装置の定常動作時のガス圧より高い圧力になるまでガスを導入する。ここで、装置の定常動作時とは、装置のユーザーが装置を使用することで便益が得られる状態である。一例として、イオン顕微鏡を用いて試料の画像を取得する時や、試料を加工したり、試料を分析したりする時が挙げられる。例えば、イオン化ガスにヘリウムを使用して試料の画像を取得する時は、定常動作時にはイオン化ガスの圧力は１Ｅ−２Paから０.５Pa程になる。
Next, the cleaning method in the present embodiment will be described in detail.
First, impurities remain on the inner wall of the gas ionization chamber 6. First, in order to release this impurity into the gas ionization chamber 6, gas is introduced into the gas ionization chamber 6 until the pressure becomes higher than the gas pressure during steady operation of the apparatus. Here, the time of steady operation of the device is a state in which benefits can be obtained by the user of the device using the device. As an example, there are a time when an image of a sample is acquired using an ion microscope, a time when a sample is processed, and a sample is analyzed. For example, when a sample image is acquired using helium as the ionization gas, the pressure of the ionization gas is about 1E-2 Pa to 0.5 Pa during steady operation.
さらに、本実施例では、ガス排気配管５１とイオン源室真空排気用ポンプ９とをつなぐ配管には排気量を調整する排気量調整部材として可変バルブ５０が設置されている。ガスを導入するときには、排気量を調整できるガス流量調整部である可変バルブ５０を閉じて排気量をゼロあるいは微小量にして行うことが好ましい。 Furthermore, in this embodiment, a variable valve 50 is installed as a displacement adjusting member for adjusting the displacement in the piping connecting the gas exhaust piping 51 and the ion source chamber vacuum exhaust pump 9. When introducing the gas, it is preferable to close the variable valve 50, which is a gas flow rate adjusting unit capable of adjusting the exhaust amount, so that the exhaust amount becomes zero or a minute amount.
不純物ガスをガスイオン化室６の壁面から遊離させるために、定常動作時よりガス圧が高い状態に一定時間保つようにしてもよい。装置の定常動作時のガス圧より高い圧力にガスイオン化室６を保持する時間は、例えばエミッタティップを交換するために大気解放した後は保持時間を長くする、ルーチンワークの合間に予防的にクリーニングするときは保持時間を短くするなど、装置の状況により適宜調整可能としてもよい。 In order to release the impurity gas from the wall surface of the gas ionization chamber 6, the gas pressure may be kept higher for a certain period of time than during steady operation. The time during which the gas ionization chamber 6 is maintained at a pressure higher than the gas pressure during steady operation of the apparatus, for example, increases the retention time after the atmosphere is released for exchanging the emitter tips. In this case, the holding time may be shortened so that it can be appropriately adjusted depending on the situation of the apparatus.
次に、不純物ガスを含んだ状態のガスをガスイオン化室６からガス排気口５２を通して排気する。ガスイオン化室６の壁面に残留する不純物を含むガスをガスイオン化室６内部に叩き出した後は、不純物を含むガスをガスイオン化室６から短時間で排気する必要がある。排気速度を上げるためガス排気の流量を上げると、ガス排気口５２近傍のガス圧が高くなるが、本実施例ではガス排気口５２が接地電位となっているためガス排気口５２近傍のガス圧が高くてもグロー放電が発生することを抑制できる。 Next, the gas containing the impurity gas is exhausted from the gas ionization chamber 6 through the gas exhaust port 52. After the gas containing impurities remaining on the wall surface of the gas ionization chamber 6 is knocked out into the gas ionization chamber 6, it is necessary to exhaust the gas containing impurities from the gas ionization chamber 6 in a short time. When the flow rate of gas exhaust is increased to increase the exhaust speed, the gas pressure near the gas exhaust port 52 increases, but in this embodiment, the gas pressure near the gas exhaust port 52 since the gas exhaust port 52 is at ground potential. It is possible to suppress the occurrence of glow discharge even with a high value.
さらに、不純物ガスの量に応じて可変バルブ５０の開口量を調整することで、遊離した不純物ガスを効率的に、かつ短時間でガスイオン化室６から排除できる。例えば、不純物ガスを含んだ状態のガスの排気時には可変バルブ５０を全開にして排気量を最大とするとよい。これにより、ガスイオン化室６内のガスを短い時間で排出することができる。 Furthermore, by adjusting the opening amount of the variable valve 50 according to the amount of the impurity gas, the liberated impurity gas can be efficiently removed from the gas ionization chamber 6 in a short time. For example, when exhausting the gas containing the impurity gas, the variable valve 50 may be fully opened to maximize the exhaust amount. Thereby, the gas in the gas ionization chamber 6 can be discharged in a short time.
次に、可変バルブ５０を調整して排気量を装置の定常動作時の排気量にして、ガス導入口１６から定常動作時の圧力になるまで、ガスイオン化室６の内部にイオン化するためのガスを導入する。ここで導入されるガスはガス源１５から供給されるものであるので、一定の純度が保証されている。 Next, the gas for ionizing into the gas ionization chamber 6 is adjusted from the gas inlet 16 until the pressure at the steady operation is reached by adjusting the variable valve 50 so that the exhaust amount becomes the exhaust amount at the steady operation of the apparatus. Is introduced. Since the gas introduced here is supplied from the gas source 15, a certain purity is guaranteed.
イオン源室５でイオンビームが通る空間に着目すると、ガスイオン化室６に導入されたガスはエミッタティップ１でイオン化されて引き出し電極２により引き出された後、開口部１８を抜けて試料室１０へ向かう。エミッタティップ１近傍のガス圧は、ガスを効率的にイオン化するためにガス圧が高い状態を維持したい。反対に、イオン化されたガスがイオンビームとなり通過してゆく空間は、イオンビームがガスと衝突し散乱することを防ぐためにガス圧がより低い状態に維持したい。そこで、ガス導入口１６はエミッタティップ１の先端部と同じ高さ、またはエミッタティップ１の先端部より上部に設置され、ガス排気口５２はエミッタティップ１の先端部よりも下部に設置する。これらの配置については図１１を用いて後述する。さらに、ガスイオン化室６に導入されたガスをガス排気口５２から優先的に排気して、エミッタティップ１の周囲のガス圧は高く、かつ、イオンビームが通る経路近傍のガス圧は低い状態をつくる。これによりイオン化ガスによるイオンビームの散乱を低減する。 Focusing on the space through which the ion beam passes in the ion source chamber 5, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 is ionized by the emitter tip 1 and extracted by the extraction electrode 2, then passes through the opening 18 and enters the sample chamber 10. Head. The gas pressure in the vicinity of the emitter tip 1 is desired to maintain a high gas pressure in order to efficiently ionize the gas. On the other hand, the space through which the ionized gas passes as an ion beam wants to maintain a lower gas pressure in order to prevent the ion beam from colliding with the gas and scattering. Therefore, the gas inlet 16 is installed at the same height as the tip of the emitter tip 1 or above the tip of the emitter tip 1, and the gas exhaust port 52 is installed below the tip of the emitter tip 1. These arrangements will be described later with reference to FIG. Further, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 is preferentially exhausted from the gas exhaust port 52 so that the gas pressure around the emitter tip 1 is high and the gas pressure near the path through which the ion beam passes is low. to make. Thereby, scattering of the ion beam by the ionized gas is reduced.
また、イオン化ガスの導入圧力を高くした場合でも可変バルブ５０をガス圧に応じて開けることでイオン化されたガスがイオンビームとなり通過してゆく空間から強制的にガスを排出し、イオンビームが通る経路近傍のガス圧を低い状態に保つことができる。 Even when the ionization gas introduction pressure is increased, by opening the variable valve 50 according to the gas pressure, the ionized gas is forcibly discharged from the space through which the ionized gas passes and the ion beam passes. The gas pressure near the path can be kept low.
図２はイオンビーム装置の第２の実施例である。なお、以下において、実施例１と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 2 shows a second embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
本実施例は、ガスイオン化室６の内部で発生したイオンビームを加速または集束するレンズ電極３が設けられている点、イオン源室５を構成する真空容器の中にさらにガスイオン化室６が設けられている点、イオン源室５を真空に排気するためのイオン源室真空排気用ポンプ９と試料室１０を真空に排気するための試料室真空排気用ポンプ１１を有する点で実施例１と異なる。 In this embodiment, a lens electrode 3 for accelerating or focusing an ion beam generated inside the gas ionization chamber 6 is provided, and a gas ionization chamber 6 is further provided in a vacuum container constituting the ion source chamber 5. The first embodiment is different from the first embodiment in that an ion source chamber evacuation pump 9 for evacuating the ion source chamber 5 and a sample chamber evacuation pump 11 for evacuating the sample chamber 10 to vacuum are provided. Different.
本実施例では、レンズ電極３がイオンビーム装置の動作如何に関わらず接地電位（ＧＮＤ）に固定されている。レンズ電極３はエミッタティップ１と引き出し電極２を囲むように構成されており、このレンズ電極３により囲まれた空間がガスをイオン化するガスイオン化室６となっている。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体であるレンズ電極３で構成される。 In this embodiment, the lens electrode 3 is fixed to the ground potential (GND) regardless of the operation of the ion beam apparatus. The lens electrode 3 is configured to surround the emitter tip 1 and the extraction electrode 2, and a space surrounded by the lens electrode 3 is a gas ionization chamber 6 for ionizing a gas. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment is configured by the lens electrode 3 that is a grounded potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52.
ガス供給配管４のガス導入口１６は接地電位（ＧＮＤ）のレンズ電極３に設置されている。ガス導入口１６はイオン源室５に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。ガス排気配管５１のガス排気口５２は接地電位（ＧＮＤ）のレンズ電極３に設置されている。ガス排気口５２はイオン源室５に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。 A gas introduction port 16 of the gas supply pipe 4 is installed in the lens electrode 3 having a ground potential (GND). The gas inlet 16 may be directly fixed to the ion source chamber 5 or may be fixed to another member, but it is important that the gas inlet 16 is at a ground potential (GND). A gas exhaust port 52 of the gas exhaust pipe 51 is installed in the lens electrode 3 having a ground potential (GND). The gas exhaust port 52 may be directly fixed to the ion source chamber 5 or may be fixed to another member, but it is important that the gas exhaust port 52 is at a ground potential (GND).
また、本実施例ではイオン源室真空排気用ポンプ９によってイオン源室５の排気とガスイオン化室６内の排気を両方行っている。ガス排気口５２とイオン源室真空排気用ポンプ９とをつなぐガス排気配管５１には排気量を調整するガス流量調整部として可変バルブ５０が設置されている。 In this embodiment, the ion source chamber evacuation pump 9 exhausts both the ion source chamber 5 and the gas ionization chamber 6. A variable valve 50 is installed as a gas flow rate adjusting unit for adjusting the exhaust amount in the gas exhaust pipe 51 that connects the gas exhaust port 52 and the ion source chamber vacuum exhaust pump 9.
また、本実施例のレンズ電極３は、冷却しているエミッタティップ１への熱輻射による熱流入を低減する輻射シールドにもなっている。イオン化ガスに水素やヘリウムを使用する場合には極低温にエミッタティップ１を冷却する必要があるため、エミッタティップ１への熱輻射による熱流入を低減する輻射シールドがあったほうがよい。この輻射シールドはエミッタティップ１を囲むように設けられているので、実施例１のようにイオン源室５の室温壁とエミッタティップ１の間に何もない場合に比べて、イオン源室５の室温壁からエミッタティップへの熱輻射による熱流入を効果的に低減することができる。また、レンズ電極３がガスイオン化室６および輻射シールドを兼ねているため、装置の小型化にも貢献している。 In addition, the lens electrode 3 of the present embodiment also serves as a radiation shield that reduces heat inflow due to heat radiation to the emitter tip 1 that is being cooled. When hydrogen or helium is used as the ionized gas, it is necessary to cool the emitter tip 1 to an extremely low temperature. Therefore, it is desirable to have a radiation shield that reduces heat inflow due to heat radiation to the emitter tip 1. Since this radiation shield is provided so as to surround the emitter tip 1, as compared with the case where there is nothing between the room temperature wall of the ion source chamber 5 and the emitter tip 1 as in the first embodiment, Heat inflow due to thermal radiation from the room temperature wall to the emitter tip can be effectively reduced. In addition, since the lens electrode 3 serves as the gas ionization chamber 6 and the radiation shield, it contributes to downsizing of the apparatus.
イオン源室５でイオンビームが通る空間に着目すると、ガスイオン化室６に導入されたガスはエミッタティップ１でイオン化されて引き出し電極２により引き出された後、レンズ電極３で加速および集束されてイオンビームとして開口部１８を抜けて試料室１０へ向かう。エミッタティップ１近傍のガス圧は、ガスを効率的にイオン化するためにガス圧が高い状態を維持したい。反対に、イオン化されたガスがイオンビームとなり通過してゆく空間は、イオンビームがガスと衝突し散乱することを防ぐためにガス圧がより低い状態に維持したい。そこで、ガス導入口１６はエミッタティップ１の先端部と同じ高さ、またはエミッタティップ１の先端部より上部に設置され、ガス排気口５２はエミッタティップ１の先端部よりも下部に設置する。これらの配置については図１１を用いて後述する。さらに、ガスイオン化室６に導入されたガスを、レンズ電極開口部１７からの差動排気に加えてガス排気口５２から排気することで、エミッタティップ１の周囲のガス圧は高く、かつ、イオンビームが通るレンズ電極開口部のガス圧は低い状態をつくる。これによりイオン化ガスによるイオンビームの散乱を低減する。 Focusing on the space through which the ion beam passes in the ion source chamber 5, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 is ionized by the emitter tip 1, extracted by the extraction electrode 2, and then accelerated and focused by the lens electrode 3 to be ionized. The beam passes through the opening 18 toward the sample chamber 10. The gas pressure in the vicinity of the emitter tip 1 is desired to maintain a high gas pressure in order to efficiently ionize the gas. On the other hand, the space through which the ionized gas passes as an ion beam wants to maintain a lower gas pressure in order to prevent the ion beam from colliding with the gas and scattering. Therefore, the gas inlet 16 is installed at the same height as the tip of the emitter tip 1 or above the tip of the emitter tip 1, and the gas exhaust port 52 is installed below the tip of the emitter tip 1. These arrangements will be described later with reference to FIG. Further, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 is exhausted from the gas exhaust port 52 in addition to the differential exhaust from the lens electrode opening 17, so that the gas pressure around the emitter tip 1 is high and the ion The gas pressure at the lens electrode opening through which the beam passes is low. Thereby, scattering of the ion beam by the ionized gas is reduced.
さらに、可変バルブ５０をガス圧に応じて開けることで、イオン化ガスの導入圧力を高くした場合でもイオン化されたガスがイオンビームとなり通過してゆく空間から強制的にガスを排出し、イオンビームが通るレンズ電極開口部のガス圧を低い状態に保つ。 Furthermore, by opening the variable valve 50 according to the gas pressure, even when the ionization gas introduction pressure is increased, the ionized gas is forcibly discharged from the space through which the ionized gas passes and the ion beam is discharged. The gas pressure at the lens electrode opening through is kept low.
本実施例では、レンズはレンズ電極３の一枚のみであったが、レンズ電極は複数の電極で構成しても良い。複数の電極構成の場合は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設置された構造物であるガスイオン化室６を構成しないレンズ電極に電圧を印加して、例えば仮想像点位置を調整するようにしても良い。これは以降の実施例にも適用できる。 In this embodiment, the lens is only one lens electrode 3, but the lens electrode may be composed of a plurality of electrodes. In the case of a plurality of electrode configurations, a voltage is applied to a lens electrode that does not constitute the gas ionization chamber 6 that is a structure in which the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52 are installed, for example, to adjust the virtual image point position. Anyway. This can be applied to the following embodiments.
また、ガス排気配管５１とイオン源室真空排気用ポンプ９とをつなぐことでイオン源室を真空排気するポンプを１台に収めたが、ガス排気配管５１専用に別の排気機構を設けてもよい。これは以降の実施例にも適用できる。 Further, although the pump for evacuating the ion source chamber by connecting the gas exhaust pipe 51 and the ion source chamber vacuum pump 9 is housed in one unit, a separate exhaust mechanism dedicated to the gas exhaust pipe 51 may be provided. Good. This can be applied to the following embodiments.
図３はイオンビーム装置の第３の実施例である。なお、以下において、実施例１または実施例２と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 3 shows a third embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first embodiment or the second embodiment will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第２の実施例と同じであるが、輻射シールドとなるレンズ電極３がイオン源室５と上端で接続されている。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体であるレンズ電極３と、イオン源室５を構成する真空容器の一部とで構成される。 In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the second embodiment, but a lens electrode 3 serving as a radiation shield is connected to the ion source chamber 5 at the upper end. That is, the gas ionization chamber 6 of this embodiment includes a lens electrode 3 that is a grounded potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52, and a part of the vacuum vessel that constitutes the ion source chamber 5. Consists of.
エミッタティップ１を液体ヘリウム温度近傍まで冷却する場合には、第２の実施例のように輻射シールドを熱的に浮かせたうえでエミッタティップ１を囲うようにして、エミッタティップ１に入る熱輻射による熱流入を防止する必要があるが、エミッタティップ１の冷却温度が高温の場合には、本実施例のような簡易型輻射シールドでもよい。本実施例は構造が簡単になり、小型化できるという利点がある。 When the emitter tip 1 is cooled to near the liquid helium temperature, the radiation shield is thermally floated as in the second embodiment, and the emitter tip 1 is surrounded so that the emitter tip 1 is surrounded by thermal radiation. Although it is necessary to prevent inflow of heat, when the cooling temperature of the emitter tip 1 is high, a simple radiation shield as in this embodiment may be used. This embodiment has the advantage that the structure is simple and the size can be reduced.
図４はイオンビーム装置の第４の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例３と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to third embodiments will be omitted.
第２、第３の実施例では、レンズ電極３がガスイオン化室６および輻射シールドとなっていたが、本実施例では、レンズ電極３と輻射シールド１２が異なる構造物として設置されている。 In the second and third embodiments, the lens electrode 3 is the gas ionization chamber 6 and the radiation shield, but in this embodiment, the lens electrode 3 and the radiation shield 12 are installed as different structures.
ガス導入口１６は接地電位（ＧＮＤ）の輻射シールド１２に設置されている。ガス導入口１６は輻射シールド１２に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。ガス排気口５２も接地電位（ＧＮＤ）の輻射シールド１２に設置されている。ガス排気口５２は輻射シールド１２に直接固定されていてもよいし、他の部材に固定されていてもよいが、接地電位（ＧＮＤ）となっていることが重要である。これによって、ガス圧を高くしたときにイオン化ガスのガス導入口１６およびガス排気口５２付近でグロー放電を起こすことを抑制している。 The gas inlet 16 is installed in the radiation shield 12 having a ground potential (GND). The gas inlet 16 may be directly fixed to the radiation shield 12 or may be fixed to another member, but it is important that the gas inlet 16 is at a ground potential (GND). The gas exhaust port 52 is also installed in the radiation shield 12 having a ground potential (GND). The gas exhaust port 52 may be directly fixed to the radiation shield 12 or may be fixed to another member, but it is important that the gas exhaust port 52 is at a ground potential (GND). This suppresses the occurrence of glow discharge in the vicinity of the gas inlet 16 and the gas outlet 52 of the ionized gas when the gas pressure is increased.
本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体である輻射シールド１２と、引き出し電極２とで構成される。 The gas ionization chamber 6 of this embodiment includes a radiation shield 12 that is a ground potential structure provided with a gas inlet 16 and a gas exhaust 52 and a lead electrode 2.
引き出し電極２は、イオンを引き出すだけでなく、たとえば熱絶縁して冷却することで輻射シールドとして機能させることもできる。例えば、エミッタティップ１や引き出し電極２に印加する電圧が比較的低くて絶縁構造が単純な場合は、本例を使用することでガスを溜め込むガスイオン化室６を小型化できる。イオンビーム装置自体も小型化できるので、真空排気の効率や省エネの観点で有効である。 The extraction electrode 2 can not only extract ions, but also function as a radiation shield by, for example, thermal insulation and cooling. For example, when the voltage applied to the emitter tip 1 and the extraction electrode 2 is relatively low and the insulation structure is simple, the gas ionization chamber 6 for storing gas can be downsized by using this example. Since the ion beam apparatus itself can be reduced in size, it is effective from the viewpoint of efficiency of evacuation and energy saving.
ガスイオン化室６に導入されたガスについて、エミッタティップ１の周囲のガス圧は高く、かつ、イオンビームが通るレンズ電極開口部のガス圧は低い状態をつくることは第２、第３の実施例と同じである。 In the second and third embodiments, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 has a high gas pressure around the emitter tip 1 and a low gas pressure at the lens electrode opening through which the ion beam passes. Is the same.
図５はイオンビーム装置の第５の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例４と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to fourth embodiments will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第４の実施例と同じであるが、輻射シールド１２がイオン源室５と上端で接続されている。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体である輻射シールド１２と、引き出し電極２と、イオン源室５を構成する真空容器の一部とで構成される。 In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the fourth embodiment, but the radiation shield 12 is connected to the ion source chamber 5 at the upper end. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment has a radiation shield 12 that is a grounded potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52, the extraction electrode 2, and the vacuum that constitutes the ion source chamber 5. Consists of a part of the container.
第３の実施例と同じく、エミッタティップ１の冷却温度が高い場合には、本実施例のような簡易型輻射シールドにしてもよい。構造が簡単になり、小型化できるという利点がある。 Similarly to the third embodiment, when the cooling temperature of the emitter tip 1 is high, a simple radiation shield as in this embodiment may be used. There is an advantage that the structure is simplified and the size can be reduced.
図６はイオンビーム装置の第６の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例５と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 6 shows a sixth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to fifth embodiments will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第２の実施例と同じであるが、レンズ電極３と輻射シールド１２が異なる構造物として形成されている。レンズ電極３の形状を複雑にする必要がある場合には、設計自由度を増やすために本実施例の態様がよい。例えば、本実施例のレンズ電極３はイオン源室を構成する真空容器の底面を一面とした箱状態になるように設置されている。ガスイオン化室６内で発生したイオンビームは、レンズ電極開口部１７とイオン源室５の開口部１８とを通って出射される。 In the present embodiment, the basic configuration is the same as that of the second embodiment, but the lens electrode 3 and the radiation shield 12 are formed as different structures. When it is necessary to make the shape of the lens electrode 3 complicated, the aspect of the present embodiment is preferable in order to increase the degree of design freedom. For example, the lens electrode 3 of this embodiment is installed so as to be in a box state with the bottom surface of the vacuum vessel constituting the ion source chamber as one surface. The ion beam generated in the gas ionization chamber 6 is emitted through the lens electrode opening 17 and the opening 18 of the ion source chamber 5.
本実施例のガスイオン化室６は、エミッタティップ１と引き出し電極２とを囲むように構成されており、この内部の空間にガスが導入される。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体である輻射シールド１２と、レンズ電極３の一部とで構成される。また、本実施例ではガス排気口５２が引き出し電極２の下部に設けられている。ガス排気口５２がないと、ガスイオン化室６に導入されたガスは主にイオン源室５のイオン源真空排気用ポンプではなく試料室１０を介して試料室真空排気用ポンプでレンズ電極開口部１７および開口部１８から差動排気されるため排気速度が更に低下してしまう。ガス排気口５２を設けることでこの欠点を解決できる。イオン源室真空排気用ポンプ９がターボ分子ポンプの場合には可変バルブ５０を調整してターボ分子ポンプに流れ込むガス量を調整することでターボ分子ポンプの許容量をこえるガスがターボ分子ポンプに流れ込んでターボ分子ポンプを壊してしまうことを抑制できる。 The gas ionization chamber 6 of the present embodiment is configured to surround the emitter tip 1 and the extraction electrode 2, and gas is introduced into this internal space. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment includes the radiation shield 12 that is a ground potential structure provided with the gas inlet 16 and the gas exhaust 52 and a part of the lens electrode 3. In this embodiment, a gas exhaust port 52 is provided below the extraction electrode 2. Without the gas exhaust port 52, the gas introduced into the gas ionization chamber 6 is not mainly the ion source vacuum exhaust pump of the ion source chamber 5, but the sample chamber vacuum exhaust pump through the sample chamber 10 and the lens electrode opening. Since the differential exhaust is performed from the opening 17 and the opening 18, the exhaust speed is further reduced. By providing the gas exhaust port 52, this drawback can be solved. When the ion source chamber evacuation pump 9 is a turbo molecular pump, the variable valve 50 is adjusted to adjust the amount of gas flowing into the turbo molecular pump so that the gas exceeding the allowable amount of the turbo molecular pump flows into the turbo molecular pump. This can prevent the turbo molecular pump from being broken.
図７はイオンビーム装置の第７の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例６と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 7 shows a seventh embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to sixth embodiments will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第６の実施例と同じであるが、輻射シールド１２がイオン源室５と上端で接続されている。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体である輻射シールド１２と、レンズ電極３と、イオン源室５を構成する真空容器の一部とで構成される。 In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the sixth embodiment, but the radiation shield 12 is connected to the ion source chamber 5 at the upper end. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment includes a radiation shield 12 that is a ground potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52, the lens electrode 3, and a vacuum that constitutes the ion source chamber 5. Consists of a part of the container.
エミッタティップ１の冷却温度が高い場合には、本実施例のような簡易型輻射シールドにしてもよい。構造が簡単になり、小型化できるという利点がある。 When the cooling temperature of the emitter tip 1 is high, a simple radiation shield as in this embodiment may be used. There is an advantage that the structure is simplified and the size can be reduced.
図８はイオンビーム装置の第８の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例７と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 8 shows an eighth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to seventh embodiments will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第６の実施例と同じであるが、第２の実施例のようにレンズ電極３がガスイオン化室６、輻射シールド１２を兼ねている。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体であるレンズ電極３で構成される。 In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the sixth embodiment, but the lens electrode 3 also serves as the gas ionization chamber 6 and the radiation shield 12 as in the second embodiment. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment is configured by the lens electrode 3 that is a grounded potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52.
ガスイオン化室６の密閉度を上げたい場合は本実施例が良い。
図９はイオンビーム装置の第９の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例８と同様の部分については説明を省略する。
This embodiment is preferable when it is desired to increase the sealing degree of the gas ionization chamber 6.
FIG. 9 shows a ninth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to eighth embodiments will be omitted.
本実施例は、基本的な構成については第７の実施例と同じであるが、第３の実施例のようにレンズ電極３がガスイオン化室６、および輻射シールド１２の一部を構成している。すなわち、本実施例のガスイオン化室６は、ガス導入口１６およびガス排気口５２が設けられた接地電位の構造体であるレンズ電極３と、イオン源室５を構成する真空容器の一部とで構成される。 In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the seventh embodiment, but the lens electrode 3 is part of the gas ionization chamber 6 and the radiation shield 12 as in the third embodiment. Yes. That is, the gas ionization chamber 6 of the present embodiment includes a lens electrode 3 that is a grounded potential structure provided with the gas introduction port 16 and the gas exhaust port 52, and a part of the vacuum vessel that constitutes the ion source chamber 5. Consists of.
エミッタティップ１の冷却温度が高い場合には、本実施例のような簡易型輻射シールドにしてもよい。構造が簡単になり、小型化できるという利点がある。 When the cooling temperature of the emitter tip 1 is high, a simple radiation shield as in this embodiment may be used. There is an advantage that the structure is simplified and the size can be reduced.
図１０はイオンビーム装置の第１０の実施例である。なお、以下において、実施例１ないし実施例９と同様の部分については説明を省略する。 FIG. 10 shows a tenth embodiment of the ion beam apparatus. In the following, description of the same parts as those in the first to ninth embodiments will be omitted.
第１から第９の実施例では、ガス供給配管４およびイオン化ガス導入口１６がガスイオン化室６の側面部に設けられていたが、これらをガスイオン化室６の上面に配置しても良い。当該構成は、当然、第１から第９の実施例に適用できる。 In the first to ninth embodiments, the gas supply pipe 4 and the ionized gas introduction port 16 are provided on the side surface of the gas ionization chamber 6, but these may be disposed on the upper surface of the gas ionization chamber 6. Naturally, this configuration can be applied to the first to ninth embodiments.
図１１はイオン化ガスのガス導入口と排気量を調整できる排気手段のガス排気口の配置位置を説明するものである。先にも述べたように、ガスイオン化室６に着目すると、ガス圧が高いのはイオン化ガスのガス導入口１６近傍と排気量を調整できる排気手段のガス排気口５２近傍である。イオン源室５でイオンビームが通る空間に着目すると、エミッタティップ１近傍のガス圧は、ガスを効率的にイオン化するためにガス圧は高くしたいが、イオン化されたガスがイオンビームとなり通過してゆく空間は、イオン化ガスでイオンビームが散乱することを防ぐためにガス圧を低くしたい。 FIG. 11 illustrates the arrangement positions of the gas introduction port of the ionized gas and the gas exhaust port of the exhaust means capable of adjusting the exhaust amount. As described above, focusing on the gas ionization chamber 6, the gas pressure is high in the vicinity of the gas introduction port 16 of the ionized gas and in the vicinity of the gas exhaust port 52 of the exhaust means capable of adjusting the exhaust amount. Focusing on the space through which the ion beam passes in the ion source chamber 5, the gas pressure in the vicinity of the emitter tip 1 wants to be high in order to efficiently ionize the gas, but the ionized gas passes through as an ion beam. In the space to go, we want to lower the gas pressure to prevent the ion beam from being scattered by the ionized gas.
そこで、イオンビームが通過する光軸をＺ軸２０とし、エミッタティップ１からイオン化されたガスが引き出し電極２により引き出されて進む方向をＺ軸２０の正方向とすると、引き出し電極のエミッタティップ側の面である引き出し電極上面位置１４に存在するＺ軸２０に垂直な平面を境界平面（ｚ＝０）として、マイナスＺ側の空間または引き出し電極上面位置１４に存在する境界平面上にイオン化ガスのガス導入口１６を配置するとよい。排気量を調整できる排気手段のガス排気口５２は前述した境界平面のプラスＺ側の空間に配置するとよい。 Therefore, if the optical axis through which the ion beam passes is the Z-axis 20 and the direction in which the gas ionized from the emitter tip 1 is drawn out by the extraction electrode 2 is the positive direction of the Z-axis 20, A plane perpendicular to the Z axis 20 existing at the extraction electrode upper surface position 14 that is a plane is defined as a boundary plane (z = 0), and a gas of ionized gas is formed on the space on the minus Z side or the boundary plane existing in the extraction electrode upper surface position 14 The introduction port 16 may be arranged. The gas exhaust port 52 of the exhaust means capable of adjusting the exhaust amount may be disposed in the space on the plus Z side of the boundary plane described above.
また、エミッタティップ１から引き出し電極２を経て差動排気をしているレンズ電極開口部１７へ、またはエミッタティップ１から差動排気をしている引き出し電極開口部１９へとガスの流れを確実に作りたい場合には、前述した境界平面（ｚ＝０）をエミッタティップ先端位置１３として、マイナスＺ側の空間またはエミッタティップ先端位置１３に存在する境界平面上にイオン化ガスのガス導入口１６を配置してもよい。ガス排気口５２はガス導入口１６よりもプラスＺ側に配置するとよい。 In addition, the gas flow is reliably transferred from the emitter tip 1 to the lens electrode opening 17 that performs differential exhaust through the extraction electrode 2 or from the emitter tip 1 to the extraction electrode opening 19 that performs differential exhaust. If the boundary plane (z = 0) is used as the emitter tip tip position 13, the ionization gas introduction port 16 is disposed on the minus Z side space or the boundary plane existing at the emitter tip tip position 13. May be. The gas exhaust port 52 may be disposed on the plus Z side with respect to the gas introduction port 16.
以上に述べたガス導入口１６およびガス排気口５２の配置は第１ないし第１０の実施例に適用できる。 The arrangement of the gas inlet 16 and the gas exhaust 52 described above can be applied to the first to tenth embodiments.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
１ エミッタティップ
２ 引き出し電極
３ レンズ電極
４ ガス供給配管
５ イオン源室
６ ガスイオン化室
７ 加速電源
８ 引き出し電源
９ イオン源室真空排気用ポンプ
１０ 試料室
１１ 試料室真空排気用ポンプ
１２ 輻射シールド
１３ エミッタティップ先端位置
１４ 引き出し電極上面位置
１５ ガス源
１６ ガス導入口
１７ レンズ電極開口部
１８ 開口部
１９ 引き出し電極開口部
２０ Ｚ軸
３０ バルブ
５０ 可変バルブ
５１ ガス排気配管
５２ ガス排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Emitter tip 2 Extraction electrode 3 Lens electrode 4 Gas supply piping 5 Ion source chamber 6 Gas ionization chamber 7 Acceleration power source 8 Extraction power source 9 Ion source chamber vacuum pump 10 Sample chamber 11 Sample chamber vacuum pump 12 Radiation shield 13 Emitter Tip tip position 14 Lead electrode upper surface position 15 Gas source 16 Gas inlet 17 Lens electrode opening 18 Opening 19 Lead electrode opening 20 Z-axis 30 Valve 50 Variable valve 51 Gas exhaust pipe 52 Gas exhaust port
Claims (12)
前記ガス電界電離イオン源は、
陽極となるエミッタティップと、
陰極となる引き出し電極と、
少なくとも前記エミッタティップを収容する真空容器と、
前記エミッタティップの先端部と前記引き出し電極との間の空間にガス導入口を通してガスを供給するガス導入部と、
ガス排気口を通して真空ポンプによって前記ガスを排気するガス排気部と、を備えることを特徴とするイオンビーム装置。 In an ion beam apparatus that observes or processes a sample by irradiating the sample with an ion beam generated from a gas field ion source,
The gas field ion source is:
An emitter tip to be the anode,
A lead electrode as a cathode;
A vacuum vessel containing at least the emitter tip;
A gas introduction part for supplying gas through a gas introduction port to a space between the tip of the emitter tip and the extraction electrode;
An ion beam apparatus comprising: a gas exhaust unit that exhausts the gas by a vacuum pump through a gas exhaust port.
前記ガス排出口または前記ガス導入口は接地電位の構造体に設けられていることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 1.
The ion beam apparatus according to claim 1, wherein the gas discharge port or the gas introduction port is provided in a structure having a ground potential.
前記ガス排気部は前記ガスの排気量を調整できるガス流量調整部を備えることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 1, further comprising:
The ion beam apparatus, wherein the gas exhaust unit includes a gas flow rate adjusting unit capable of adjusting an exhaust amount of the gas.
前記エミッタティップを室内に持つとともに前記エミッタティップを囲むように設けられたガスイオン化室を有し、
前記ガスイオン化室は前記構造体で構成される、または前記構造体と前記真空容器とで構成される、または前記構造体と前記引き出し電極とで構成される、または前記構造体と前記引き出し電極と前記真空容器とで構成される、または前記構造体と前記イオンビームを加速または集束するレンズ電極とで構成される、または前記構造体と前記真空容器と前記レンズ電極とで構成され、
前記ガスイオン化室は前記ガス排気口と、前記ガス導入口を備えることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam apparatus according to claim 2.
Having a gas ionization chamber provided to surround the emitter tip with the emitter tip in the chamber;
The gas ionization chamber is composed of the structure, is composed of the structure and the vacuum vessel, is composed of the structure and the extraction electrode, or is the structure and the extraction electrode. Composed of the vacuum container, or composed of the structure and a lens electrode that accelerates or focuses the ion beam, or composed of the structure, the vacuum container, and the lens electrode,
The ion beam apparatus is characterized in that the gas ionization chamber includes the gas exhaust port and the gas introduction port.
前記構造体は、前記イオンビームを加速または集束するレンズ電極、または前記エミッタティップへの熱輻射による熱流入を低減する輻射シールドであることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam apparatus according to claim 2.
The ion beam apparatus according to claim 1, wherein the structure is a lens electrode that accelerates or focuses the ion beam, or a radiation shield that reduces heat inflow due to heat radiation to the emitter tip.
前記ガスは、前記真空容器に備えられた少なくとも一つ以上の開口部から差動排気によって前記ガスを排気されることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 1, further comprising:
The ion beam apparatus is characterized in that the gas is exhausted by differential exhaust from at least one opening provided in the vacuum vessel.
前記ガス導入口は、前記イオンビームの光軸と垂直であって前記エミッタティップの先端を含む平面より前記エミッタティップ側に設けられており、
前記ガス排気口は、前記イオンビームの光軸と垂直であって前記エミッタティップの先端を含む平面より前記エミッタティップの反対側に設けられていることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 1.
The gas inlet is provided on the emitter tip side from a plane perpendicular to the optical axis of the ion beam and including the tip of the emitter tip,
The ion beam apparatus is characterized in that the gas exhaust port is provided on the opposite side of the emitter tip from a plane perpendicular to the optical axis of the ion beam and including the tip of the emitter tip.
前記ガス導入部と前記ガス排気部のガスの流量を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記真空容器に前記イオンビーム装置の定常動作時のガス圧より高い圧力になるまでガスを導入した後、前記ガス排気部による前記ガスの流量を増加させて前記真空容器内のガスを排出するように制御することを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 3, further comprising:
A control unit for controlling the gas flow rate of the gas introduction unit and the gas exhaust unit;
The control unit introduces gas into the vacuum vessel until the pressure becomes higher than the gas pressure during steady operation of the ion beam apparatus, and then increases the flow rate of the gas through the gas exhaust unit to increase the flow rate in the vacuum vessel. An ion beam apparatus which is controlled to discharge gas.
前記制御部は、前記真空容器内のガスを排出した後、前記ガス排気部のガスの流量を前記イオンビーム装置の定常動作時の流量に調整し、前記ガス導入部によって前記真空容器が前記イオンビーム装置の定常動作時のガス圧になるようにガスを導入するように制御することを特徴とするイオンビーム装置。 9. The ion beam device according to claim 8, further comprising:
The controller, after discharging the gas in the vacuum vessel, adjusts the gas flow rate of the gas exhaust unit to a flow rate during steady operation of the ion beam device, and the gas introducing unit causes the vacuum vessel to move to the ion source. An ion beam apparatus, characterized in that control is performed so that a gas is introduced so as to have a gas pressure during steady operation of the beam apparatus.
前記定常動作時とは、前記イオンビーム装置を用いて前記試料の画像を取得する時であることを特徴とするイオンビーム装置。 The ion beam device according to claim 8 or 9,
The time of the steady operation is a time when an image of the sample is acquired using the ion beam device.
前記真空容器に前記イオンビーム装置の定常動作時のガス圧より高い圧力になるまでガスを導入し、
前記ガスの導入後、前記ガスの排気量を前記イオンビーム装置の定常動作時より増加させて前記真空容器内に設けられたガス排気口を通して真空ポンプによって前記ガスを排出し、
前記真空容器内のガスを排出した後、前記ガスの排気量を前記イオンビーム装置の定常動作時の流量に調整し、
前記真空容器が前記イオンビーム装置の定常動作時のガス圧になるようにガスを導入することを特徴とする不純物ガスの除去方法。 A method for removing an impurity gas in a vacuum vessel of the gas field ion source of an ion beam apparatus for observing or processing a sample by irradiating the sample with an ion beam generated from a gas field ion source,
Introducing gas into the vacuum vessel until the pressure is higher than the gas pressure during steady operation of the ion beam device,
After the introduction of the gas, the gas is exhausted by a vacuum pump through a gas exhaust port provided in the vacuum vessel by increasing the exhaust amount of the gas from the steady operation of the ion beam device,
After exhausting the gas in the vacuum vessel, the gas displacement is adjusted to the flow rate during steady operation of the ion beam device,
A method for removing impurity gas, wherein the gas is introduced so that the vacuum vessel has a gas pressure during steady operation of the ion beam apparatus.
前記定常動作時とは、前記イオンビーム装置を用いて前記試料の画像を取得する時であることを特徴とする不純物ガスの除去方法。 In the removal method of the impurity gas according to claim 11,
The impurity gas removal method, wherein the steady operation is a time when an image of the sample is acquired using the ion beam apparatus.
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