JP2583419B2 - 電子ビ−ム照射装置 - Google Patents
電子ビ−ム照射装置Info
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- JP2583419B2 JP2583419B2 JP62015672A JP1567287A JP2583419B2 JP 2583419 B2 JP2583419 B2 JP 2583419B2 JP 62015672 A JP62015672 A JP 62015672A JP 1567287 A JP1567287 A JP 1567287A JP 2583419 B2 JP2583419 B2 JP 2583419B2
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- Japan
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- ion beam
- beam irradiation
- electron microscope
- electron
- sample
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，電子ビーム照射機構およびイオンビーム照
射機構を備えた電子顕微鏡，露光装置のような電子ビー
ム照射装置に関する。
射機構を備えた電子顕微鏡，露光装置のような電子ビー
ム照射装置に関する。
例えば，金属材料，半導体材料などの薄膜に外部イオ
ン源より各種のガスイオン，又は金属イオンなどを注入
してその格子欠陥を分析したり，また核融合炉の炉壁材
料である試料に，例えばHeイオンを注入して各種分析を
行うためなどに電子顕微鏡が用いられている。斯かる分
析などを行うのに用いられる従来の電子顕微鏡としては
第２図に示すようなものが一般的である。同図に示す電
子顕微鏡は，電子銃および電子レンズからなる電子ビー
ム照射機構，試料室，対物レンズ，中間レンズ，投射レ
ンズなどからなる電子顕微鏡本体１と，所望のイオンビ
ームを電子顕微鏡本体１内にセットされた試料（図示せ
ず）に照射するイオンビーム照射機構とからなる。そし
て第２図には示されていないが、このような構造の電子
ビーム照射装置にあっては、特開昭60−37644号公報に
開示されているように、イオンビームは照射角度の関係
から対物レンズに斜め方向に形成された貫通孔を通して
試料に照射される場合もある。
ン源より各種のガスイオン，又は金属イオンなどを注入
してその格子欠陥を分析したり，また核融合炉の炉壁材
料である試料に，例えばHeイオンを注入して各種分析を
行うためなどに電子顕微鏡が用いられている。斯かる分
析などを行うのに用いられる従来の電子顕微鏡としては
第２図に示すようなものが一般的である。同図に示す電
子顕微鏡は，電子銃および電子レンズからなる電子ビー
ム照射機構，試料室，対物レンズ，中間レンズ，投射レ
ンズなどからなる電子顕微鏡本体１と，所望のイオンビ
ームを電子顕微鏡本体１内にセットされた試料（図示せ
ず）に照射するイオンビーム照射機構とからなる。そし
て第２図には示されていないが、このような構造の電子
ビーム照射装置にあっては、特開昭60−37644号公報に
開示されているように、イオンビームは照射角度の関係
から対物レンズに斜め方向に形成された貫通孔を通して
試料に照射される場合もある。
しかし，このような従来の電子ビーム照射装置にあっ
ては，イオンビームにより対物レンズの貫通孔の壁面が
エッチングされたり，汚れるので，少なからず悪影響が
生じる。
ては，イオンビームにより対物レンズの貫通孔の壁面が
エッチングされたり，汚れるので，少なからず悪影響が
生じる。
上述のような問題点を解決するため，本発明では、電
子ビームを照射する電子ビーム照射機構とイオンビーム
を照射するイオンビーム照射機構とを少なくとも備えた
電子ビーム照射装置本体において，対物レンズに斜め方
向に形成された貫通孔に細管を挿着し、その細管がイオ
ンビームを試料近傍まで案内するようにした電子ビーム
照射装置を提供する。
子ビームを照射する電子ビーム照射機構とイオンビーム
を照射するイオンビーム照射機構とを少なくとも備えた
電子ビーム照射装置本体において，対物レンズに斜め方
向に形成された貫通孔に細管を挿着し、その細管がイオ
ンビームを試料近傍まで案内するようにした電子ビーム
照射装置を提供する。
したがって，本発明によれば，イオンビームにより汚
れたり、エッチングされるのは細管だけであり、この細
管は対物レンズの貫通孔に挿着したものであるので、イ
オンビームにより汚れたり、エッチングされた場合に
は、細管だけを交換することができる。
れたり、エッチングされるのは細管だけであり、この細
管は対物レンズの貫通孔に挿着したものであるので、イ
オンビームにより汚れたり、エッチングされた場合に
は、細管だけを交換することができる。
第１図により本発明に係る電子ビーム照射装置の内の
電子顕微鏡の一実施例を説明すると，イオンビーム照射
機構の静電プリズム系２は電子顕微鏡本体１内における
電子レンズ系４と対物レンズ５のポールピース5A間の空
間に位置し，電子顕微鏡筺体壁６に固定されている。静
電プリズム系２は，イオンビームを偏向するための第１
の電極2aと第２の電極2b,これら電極の両端に位置する
第1,第２のスリット2cと2d,試料７に照射されるイオン
ビームのイオン電流を検出するためのファラデイカップ
のようなイオン電流検出器2e,電極2aと2bを支持するた
めの支持体2f,および電極2aと2b間に印加される直流高
電圧により形成される静電界が電子ビームに悪影響を与
えることがないよう電極2a,2bなどを静電シールドする
シールド部材2gからなる。ここでスリット2c,支持体2f
およびシールド部材2gは電子顕微鏡筺体壁６に固定され
ている。図から分かるようにイオン電流検出器2eはシー
ルド部材2gの外側で静電プリズム系２の出力端に設けら
れており、またその位置は電子ビームの通路から外れた
ところにある。第1,第２の高電圧電極2a,2bは大きさの
異なる２個の同心球体壁の一部分を適当な大きさにそれ
ぞれ短冊状に切り取った２枚の金属板，例えばステンレ
ス板からなる。
電子顕微鏡の一実施例を説明すると，イオンビーム照射
機構の静電プリズム系２は電子顕微鏡本体１内における
電子レンズ系４と対物レンズ５のポールピース5A間の空
間に位置し，電子顕微鏡筺体壁６に固定されている。静
電プリズム系２は，イオンビームを偏向するための第１
の電極2aと第２の電極2b,これら電極の両端に位置する
第1,第２のスリット2cと2d,試料７に照射されるイオン
ビームのイオン電流を検出するためのファラデイカップ
のようなイオン電流検出器2e,電極2aと2bを支持するた
めの支持体2f,および電極2aと2b間に印加される直流高
電圧により形成される静電界が電子ビームに悪影響を与
えることがないよう電極2a,2bなどを静電シールドする
シールド部材2gからなる。ここでスリット2c,支持体2f
およびシールド部材2gは電子顕微鏡筺体壁６に固定され
ている。図から分かるようにイオン電流検出器2eはシー
ルド部材2gの外側で静電プリズム系２の出力端に設けら
れており、またその位置は電子ビームの通路から外れた
ところにある。第1,第２の高電圧電極2a,2bは大きさの
異なる２個の同心球体壁の一部分を適当な大きさにそれ
ぞれ短冊状に切り取った２枚の金属板，例えばステンレ
ス板からなる。
なお、荷電粒子検出器９はイオンビームを静電プリズ
ム系に案内する導管８に対し，電子顕微鏡筺体壁６の外
側近傍から操作して着脱できるように備えられている。
この荷電粒子検出器は真空チャンバ10を介して外部に延
びる操作ロッド11の先端に固定されており，操作ロッド
11を真空チャンバ10の外側から矢印方向に操作すること
によって，荷電粒子検出器９を導管８に対し装着，或い
は導管８から取り外しすることができる。試料７から発
生する２次イオン,2次電子，或いはオージェ電子などの
２次粒子を検出する必要がある場合には、操作ロッド11
を操作して荷電粒子検出器９を導管８に装着する。ここ
で12はファラデイカップのようなイオン電流検出器であ
り、電子顕微鏡内に入力されるイオンビーム量を検出す
る。
ム系に案内する導管８に対し，電子顕微鏡筺体壁６の外
側近傍から操作して着脱できるように備えられている。
この荷電粒子検出器は真空チャンバ10を介して外部に延
びる操作ロッド11の先端に固定されており，操作ロッド
11を真空チャンバ10の外側から矢印方向に操作すること
によって，荷電粒子検出器９を導管８に対し装着，或い
は導管８から取り外しすることができる。試料７から発
生する２次イオン,2次電子，或いはオージェ電子などの
２次粒子を検出する必要がある場合には、操作ロッド11
を操作して荷電粒子検出器９を導管８に装着する。ここ
で12はファラデイカップのようなイオン電流検出器であ
り、電子顕微鏡内に入力されるイオンビーム量を検出す
る。
細管13は、通常の電子顕微鏡の対物レンズ５の一部分
に形成された貫通孔を挿通している。一般に電子顕微鏡
の対物レンズ５は磁極片であるポールピース5Aとヨーク
とコイル（図示せず）などからなり、細管13はイオン電
流検出器2eから試料７に向けて対物レンズ５のヨーク内
に直線的に形成された貫通孔に挿入されている。
に形成された貫通孔を挿通している。一般に電子顕微鏡
の対物レンズ５は磁極片であるポールピース5Aとヨーク
とコイル（図示せず）などからなり、細管13はイオン電
流検出器2eから試料７に向けて対物レンズ５のヨーク内
に直線的に形成された貫通孔に挿入されている。
したがって、図示していないイオン源部で生じ，加速
管部などで加速されたイオンビームは，導管８、イオン
電流検出器12およびスリット2cを通して電子顕微鏡本体
１内に進行し，静電プリズム系２において所望の方向に
偏向される。このように偏向されたイオンビームはスリ
ット2d,イオン電流検出器2e,および対物レンズ５に形成
された貫通孔に設けられた細管13を通して試料７の近傍
まで案内され、拡散されることなく試料７に照射され
る。
管部などで加速されたイオンビームは，導管８、イオン
電流検出器12およびスリット2cを通して電子顕微鏡本体
１内に進行し，静電プリズム系２において所望の方向に
偏向される。このように偏向されたイオンビームはスリ
ット2d,イオン電流検出器2e,および対物レンズ５に形成
された貫通孔に設けられた細管13を通して試料７の近傍
まで案内され、拡散されることなく試料７に照射され
る。
このように試料７に照射されるイオンビームは、静電
プリズム系２の第1,第２の高電圧電極2a,2bなどにより
形成される電界の影響、および電子ビームの影響を受け
ることなく、試料７の比較的近傍において常にイオン電
流検出器2eによりそのイオン電流の大きさ、イオンビー
ム軸線およびその絞りの程度などが正確に検出されてい
る。そして検出された信号はイオンビームを一定にする
ための制御、イオンビームの軸合わせ、適正な絞りのた
めに用いることが可能であり、したがって各種の制御を
正確に行うことが可能である。
プリズム系２の第1,第２の高電圧電極2a,2bなどにより
形成される電界の影響、および電子ビームの影響を受け
ることなく、試料７の比較的近傍において常にイオン電
流検出器2eによりそのイオン電流の大きさ、イオンビー
ム軸線およびその絞りの程度などが正確に検出されてい
る。そして検出された信号はイオンビームを一定にする
ための制御、イオンビームの軸合わせ、適正な絞りのた
めに用いることが可能であり、したがって各種の制御を
正確に行うことが可能である。
また、第１図からも分かるように、この実施例ではイ
オン電流検出器2eからのイオンビームを細管13を通して
試料７に照射しているので、電子顕微鏡内が汚されな
い。もし対物レンズ５に貫通孔を開けずに、電子ビーム
が通過する対物レンズ空間をイオンビームが通過すると
したら、イオンビームは拡散し、対物レンズ壁面をエッ
チングしたり、スパッタリングしたりすることになり、
対物レンズに少なからず悪影響を与える。そしてこの実
施例では細管13を利用しているので、イオンビームによ
りエッチングされ難い、又はスパッタリングされ難い材
料で細管13を形成することも可能であり、汚れたとして
も交換が可能である。
オン電流検出器2eからのイオンビームを細管13を通して
試料７に照射しているので、電子顕微鏡内が汚されな
い。もし対物レンズ５に貫通孔を開けずに、電子ビーム
が通過する対物レンズ空間をイオンビームが通過すると
したら、イオンビームは拡散し、対物レンズ壁面をエッ
チングしたり、スパッタリングしたりすることになり、
対物レンズに少なからず悪影響を与える。そしてこの実
施例では細管13を利用しているので、イオンビームによ
りエッチングされ難い、又はスパッタリングされ難い材
料で細管13を形成することも可能であり、汚れたとして
も交換が可能である。
なお、以上の実施例は電子顕微鏡について述べたが，
本発明はこれに限られず，露光装置など電子ビーム照射
機構とイオンビーム照射機構とを備える電子ビーム照射
装置すべてに適用できるのは勿論のことである。
本発明はこれに限られず，露光装置など電子ビーム照射
機構とイオンビーム照射機構とを備える電子ビーム照射
装置すべてに適用できるのは勿論のことである。
以上述べたように本発明によれば，試料７に照射され
るイオンビームを、対物レンズに形成された貫通孔に挿
着された細管13を通して試料７の近傍まで案内している
ので、拡散することなく試料７に照射することができ
る。また、細管13が汚れたり、エッチングされたとして
も、細管13だけを交換すれば良いので、その汚れらエッ
チングによる悪影響を最小限にすることができる。
るイオンビームを、対物レンズに形成された貫通孔に挿
着された細管13を通して試料７の近傍まで案内している
ので、拡散することなく試料７に照射することができ
る。また、細管13が汚れたり、エッチングされたとして
も、細管13だけを交換すれば良いので、その汚れらエッ
チングによる悪影響を最小限にすることができる。
第１図は本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の一部分を
示す図であり，第２図は従来例を示す図である。 １……電子顕微鏡本体、６……電子顕微鏡筺体壁 ２……静電プリズム系、７……試料 2a,2b……電極、８……導管 2e……イオン電流検出器、９……荷電粒子検出器 2g……シールド部材、12……イオン電流検出器 ５……対物レンズ、13……細管 5A……対物レンズのポールピース
示す図であり，第２図は従来例を示す図である。 １……電子顕微鏡本体、６……電子顕微鏡筺体壁 ２……静電プリズム系、７……試料 2a,2b……電極、８……導管 2e……イオン電流検出器、９……荷電粒子検出器 2g……シールド部材、12……イオン電流検出器 ５……対物レンズ、13……細管 5A……対物レンズのポールピース
Claims (1)
- 【請求項１】電子ビームを照射する電子ビーム照射機構
とイオンビーム照射機構とを少なくとも備えた電子ビー
ム照射装置本体において，対物レンズに形成された貫通
孔に細管を挿着し，該細管内を通してイオンビームを試
料近傍まで案内することを特徴とする電子ビーム照射装
置。」
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015672A JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62015672A JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184255A JPS63184255A (ja) | 1988-07-29 |
| JP2583419B2 true JP2583419B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=11895235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015672A Expired - Lifetime JP2583419B2 (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 電子ビ−ム照射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583419B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5181150B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2013-04-10 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 表面分析方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968159A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-18 | Seiko Instr & Electronics Ltd | イオン源を用いた分析装置 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62015672A patent/JP2583419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184255A (ja) | 1988-07-29 |
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