JP2789610B2 - 集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法 - Google Patents
集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法Info
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- JP2789610B2 JP2789610B2 JP63239246A JP23924688A JP2789610B2 JP 2789610 B2 JP2789610 B2 JP 2789610B2 JP 63239246 A JP63239246 A JP 63239246A JP 23924688 A JP23924688 A JP 23924688A JP 2789610 B2 JP2789610 B2 JP 2789610B2
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/061—Construction
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- H01J2237/06—Sources
- H01J2237/08—Ion sources
- H01J2237/0802—Field ionization sources
- H01J2237/0807—Gas field ion sources [GFIS]
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。
A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.背景技術［第３図、第４図］ D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図、第２図］ H.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は集束イオンビーム装置のエミッターの加工方
法、特に針状のエミッターと引き出し電極との間に引き
出し電圧を印加することによりエミッター表面上のイオ
ン源をイオン化してエミッター先端からイオンビームを
出射させる集束イオンビーム装置のエミッターの加工方
法に関する。
法、特に針状のエミッターと引き出し電極との間に引き
出し電圧を印加することによりエミッター表面上のイオ
ン源をイオン化してエミッター先端からイオンビームを
出射させる集束イオンビーム装置のエミッターの加工方
法に関する。
（B.発明の概要） 本発明は、上記の集束イオンビーム装置のエミッター
の加工方法において、 セッティングした針状のエミッターを集束イオンビー
ム装置内において所定の引き出し電圧で正常にイオンビ
ームを発生できるように加工するため、 引き出し電圧を当初低い値にしておいて徐々にその引
き出し電圧を所定値まで高めるようにするものである。
の加工方法において、 セッティングした針状のエミッターを集束イオンビー
ム装置内において所定の引き出し電圧で正常にイオンビ
ームを発生できるように加工するため、 引き出し電圧を当初低い値にしておいて徐々にその引
き出し電圧を所定値まで高めるようにするものである。
（C.背景技術）［第３図、第４図］ IC、LSIの製造に不可欠な露光、半導体基板のイオン
エッチングによる加工、リペアのための半導体膜、導電
膜、絶縁膜の成長には集束イオンビーム装置が多く用い
られるようになっている。そして、集束イオンビーム装
置の性能の向上のための技術開発も盛んで、その成果の
一つが例えば特開昭63−43249号公報等により公表され
ている。
エッチングによる加工、リペアのための半導体膜、導電
膜、絶縁膜の成長には集束イオンビーム装置が多く用い
られるようになっている。そして、集束イオンビーム装
置の性能の向上のための技術開発も盛んで、その成果の
一つが例えば特開昭63−43249号公報等により公表され
ている。
第３図は集束イオンビーム装置の一例を示す断面図で
あり、１はイオンガスで、真空槽２の天井に垂設されて
いる。３は冷凍機、４は該冷凍機３の下端に取り付けら
れた絶縁サファイア、５は該絶縁サファイア４に形成さ
れたガス導入孔、６は該ガス導入孔５に連結されたパイ
プで、真空槽２の外部からガス導入孔５へイオン源であ
るヘリウムHeガスを供給する。７はヘリウムHeガスを下
方に噴出するノズルで、絶縁サファイア４下端面中央部
に開口するガス導入孔５の下端に形成されている。８は
該ノズル７内に取り付けられたエミッターで、このエミ
ッター８の先端はノズル７の先端から稍突出せしめられ
ている。９は冷凍機３、絶縁サファイア４、ノズル７及
びエミッター８を囲繞して外部から放射される熱をさえ
ぎるラディエーションシールド、10はドーナツ状の引き
出し電極で、該電極10と上記エミッター８との間に電圧
を印加することによりエミッター８の先端面からイオン
ビームを引き出すことができる。以上がイオンガン１の
構造の説明である。次に、該イオンガン１から出射され
るイオンビームを集束し、ブランキングし、偏向するレ
ンズ系について説明する。
あり、１はイオンガスで、真空槽２の天井に垂設されて
いる。３は冷凍機、４は該冷凍機３の下端に取り付けら
れた絶縁サファイア、５は該絶縁サファイア４に形成さ
れたガス導入孔、６は該ガス導入孔５に連結されたパイ
プで、真空槽２の外部からガス導入孔５へイオン源であ
るヘリウムHeガスを供給する。７はヘリウムHeガスを下
方に噴出するノズルで、絶縁サファイア４下端面中央部
に開口するガス導入孔５の下端に形成されている。８は
該ノズル７内に取り付けられたエミッターで、このエミ
ッター８の先端はノズル７の先端から稍突出せしめられ
ている。９は冷凍機３、絶縁サファイア４、ノズル７及
びエミッター８を囲繞して外部から放射される熱をさえ
ぎるラディエーションシールド、10はドーナツ状の引き
出し電極で、該電極10と上記エミッター８との間に電圧
を印加することによりエミッター８の先端面からイオン
ビームを引き出すことができる。以上がイオンガン１の
構造の説明である。次に、該イオンガン１から出射され
るイオンビームを集束し、ブランキングし、偏向するレ
ンズ系について説明する。
11はイオンビームを集束するコンデンサレンズ、12は
アライメントレンズ、13はブランキング電極、14はアパ
ーチャー、15はアライメント電極、16は対物レンズ、17
は偏向レンズであり、これ等の部材によりレンズ系が構
成されている。18はイオンビームが照射される半導体ウ
エハである。
アライメントレンズ、13はブランキング電極、14はアパ
ーチャー、15はアライメント電極、16は対物レンズ、17
は偏向レンズであり、これ等の部材によりレンズ系が構
成されている。18はイオンビームが照射される半導体ウ
エハである。
ところで、エミッター８としては一般にタングステン
Ｗを針状にしたものが使用され、第４図（Ａ）、（Ｂ）
はその一例を示すものである。このエミッター８は、特
定の結晶面例えば（111）面が中心軸上に位置ししかも
中心軸がその結晶面に対して垂直になるように形成した
細いタングステン線材を適宜な長さ（1.5〜3mm）に切断
し、その先端部を電界蒸発を生ぜしめることによる加工
によって円錐状に加工することにより形成される。そし
て、エミッター８には例えば50KVという高い電位を与
え、引き出し電極10にはそれよりも例えば10KV程度低い
電位40KVを与えることによりエミッター８と引き出し電
圧10との間に例えば10KVの引き出し電圧を印加してイオ
ンビームを発生させる。
Ｗを針状にしたものが使用され、第４図（Ａ）、（Ｂ）
はその一例を示すものである。このエミッター８は、特
定の結晶面例えば（111）面が中心軸上に位置ししかも
中心軸がその結晶面に対して垂直になるように形成した
細いタングステン線材を適宜な長さ（1.5〜3mm）に切断
し、その先端部を電界蒸発を生ぜしめることによる加工
によって円錐状に加工することにより形成される。そし
て、エミッター８には例えば50KVという高い電位を与
え、引き出し電極10にはそれよりも例えば10KV程度低い
電位40KVを与えることによりエミッター８と引き出し電
圧10との間に例えば10KVの引き出し電圧を印加してイオ
ンビームを発生させる。
（D.発明が解決しようとする問題点） ところで、エミッター８を集束イオンビーム装置にセ
ッティングして引き出し電圧をエミッター８と引き出し
電極10との間に印加したときエミッター８の先端部と引
き出し電極10との間で放電が生じてエミッター８の表面
が損傷を受けたり、あるいはエミッター８の一部のグレ
インがとれてしまったりすることが少なくなかった。そ
して、エミッター８がこのようになると使用できず、別
のエミッター８と交換しなければならなくなる。という
のはエミッター８の先端面が損傷を受けたり、大きく欠
けたりすると所定の放射角を有するイオンビームを安定
に発生することが不可能だからである。そして、交換し
たばかりのエミッター８を取り換えなければならないと
いうことは非常に大きな損失をもたらす。なぜならば、
集束イオンビーム装置を一旦開放すると次に使用するま
でに２乃至３日間200℃程度の温度でベーキングする必
要があるからであり、集束イオンビーム装置においても
他の半導体製造装置と同様に稼動率が低下することは好
ましくないのである。従って、交換したエミッターをす
ぐに交換しなければならなくなるということはできるだ
け避ける必要性があった。
ッティングして引き出し電圧をエミッター８と引き出し
電極10との間に印加したときエミッター８の先端部と引
き出し電極10との間で放電が生じてエミッター８の表面
が損傷を受けたり、あるいはエミッター８の一部のグレ
インがとれてしまったりすることが少なくなかった。そ
して、エミッター８がこのようになると使用できず、別
のエミッター８と交換しなければならなくなる。という
のはエミッター８の先端面が損傷を受けたり、大きく欠
けたりすると所定の放射角を有するイオンビームを安定
に発生することが不可能だからである。そして、交換し
たばかりのエミッター８を取り換えなければならないと
いうことは非常に大きな損失をもたらす。なぜならば、
集束イオンビーム装置を一旦開放すると次に使用するま
でに２乃至３日間200℃程度の温度でベーキングする必
要があるからであり、集束イオンビーム装置においても
他の半導体製造装置と同様に稼動率が低下することは好
ましくないのである。従って、交換したエミッターをす
ぐに交換しなければならなくなるということはできるだ
け避ける必要性があった。
ところで、このようにエミッター８が損傷を受けるの
はエミッター８の先端の曲率半径ｒに大きなバラツキが
あり、そして、その曲率半径ｒが引き出し電圧と見合っ
た値よりも小さいと放電や原子の過剰のとれが生じるか
らである。この点について詳しく説明すると次のとおり
である。エミッターは前述のとおり例えばタングステン
Ｗからなる例えば2mm程度の長さの細い棒（直径0.1mm）
の先端部を電界蒸発加工することにより円錐状に加工す
るという方法で製造される。これは、電界蒸発加工がタ
ングステンＷの結晶に対して方向性（異方性）を有する
ことを巧みに活かした方法であるが、しかし、エミッタ
ー８の先端の曲率半径ｒを完全にコントロールすること
まではできない。電界蒸発加工時における微妙な条件の
違いによってエミッター８先端の曲率半径は大きく異な
り、イオンガンを動作させるに最小限必要な引き出し電
圧の値Ｖはこの曲率半径ｒに正比例する。即ち、Ｖ＝α
ｒという関係式が成立する。尚、αは定数である。とこ
ろで、イオンガンを動作させるに最小限必要な値よりも
相当に高い値の引き出し電圧をかけた場合にはエミッタ
ーの先端が損傷を受ける。つまり、曲率半径が小さく従
ってイオンガンを動作せるに必要な引き出し電圧が低い
にも拘らずそれよりも相当に高い値の電圧を引き出し電
極とエミッターとの間にかけた場合にエミッターの先端
が大きく剥れたり放電により損傷を受けたりするのであ
る。しかも、エミッターは一般に曲率半径が小さすぎる
場合がほとんどである。そして、問題なのはエミッター
の先端の曲率半径は例えば500Åあるいはそれ以下とい
うように非常に小さく顕微鏡で観察しても測定すること
ができないということである。というのは、観察して曲
率半径が所定の範囲内にあるか否かを判断し、範囲内に
あるエミッターのみを使用するということができないか
らである。尤も、電界イオン顕微鏡によれば曲率半径を
測定することは可能である。しかし、電界イオン顕微鏡
は集束イオンビーム装置に複雑なモニター機構を設けた
大掛りな装置であり、そのようなものを用いてわざわざ
エミッターの先端を曲率半径の測定を行うことは実際的
ではなかった。
はエミッター８の先端の曲率半径ｒに大きなバラツキが
あり、そして、その曲率半径ｒが引き出し電圧と見合っ
た値よりも小さいと放電や原子の過剰のとれが生じるか
らである。この点について詳しく説明すると次のとおり
である。エミッターは前述のとおり例えばタングステン
Ｗからなる例えば2mm程度の長さの細い棒（直径0.1mm）
の先端部を電界蒸発加工することにより円錐状に加工す
るという方法で製造される。これは、電界蒸発加工がタ
ングステンＷの結晶に対して方向性（異方性）を有する
ことを巧みに活かした方法であるが、しかし、エミッタ
ー８の先端の曲率半径ｒを完全にコントロールすること
まではできない。電界蒸発加工時における微妙な条件の
違いによってエミッター８先端の曲率半径は大きく異な
り、イオンガンを動作させるに最小限必要な引き出し電
圧の値Ｖはこの曲率半径ｒに正比例する。即ち、Ｖ＝α
ｒという関係式が成立する。尚、αは定数である。とこ
ろで、イオンガンを動作させるに最小限必要な値よりも
相当に高い値の引き出し電圧をかけた場合にはエミッタ
ーの先端が損傷を受ける。つまり、曲率半径が小さく従
ってイオンガンを動作せるに必要な引き出し電圧が低い
にも拘らずそれよりも相当に高い値の電圧を引き出し電
極とエミッターとの間にかけた場合にエミッターの先端
が大きく剥れたり放電により損傷を受けたりするのであ
る。しかも、エミッターは一般に曲率半径が小さすぎる
場合がほとんどである。そして、問題なのはエミッター
の先端の曲率半径は例えば500Åあるいはそれ以下とい
うように非常に小さく顕微鏡で観察しても測定すること
ができないということである。というのは、観察して曲
率半径が所定の範囲内にあるか否かを判断し、範囲内に
あるエミッターのみを使用するということができないか
らである。尤も、電界イオン顕微鏡によれば曲率半径を
測定することは可能である。しかし、電界イオン顕微鏡
は集束イオンビーム装置に複雑なモニター機構を設けた
大掛りな装置であり、そのようなものを用いてわざわざ
エミッターの先端を曲率半径の測定を行うことは実際的
ではなかった。
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたもの
であり、エミッターを集束イオンビーム装置にセッティ
ングした後所定の引き出し電圧で正常にイオンビームを
発生できるように加工することのできる新規なエミッタ
ーの加工方法を提供することを目的とする。
であり、エミッターを集束イオンビーム装置にセッティ
ングした後所定の引き出し電圧で正常にイオンビームを
発生できるように加工することのできる新規なエミッタ
ーの加工方法を提供することを目的とする。
（E.問題点を解決するための手段） 本発明集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法
は上記問題点を解決するため、引き出し電圧を当初低い
値にしておいて徐々にその引き出し電圧を所定値（エミ
ッター先端部の原子が電界蒸発を開始する電圧よりも高
く該エミッター先端部の所望の曲率半径に対応する値）
まで高めるようにすることを特徴とする。
は上記問題点を解決するため、引き出し電圧を当初低い
値にしておいて徐々にその引き出し電圧を所定値（エミ
ッター先端部の原子が電界蒸発を開始する電圧よりも高
く該エミッター先端部の所望の曲率半径に対応する値）
まで高めるようにすることを特徴とする。
（F.作用） 本発明集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法
によれば、引き出し電圧を当初低くしておいて徐々に上
げていけば、引き出し電圧がエミッターの曲率半径に対
応した値に達したところでイオンビームが発生する。そ
して、更にその引き出し電圧を所定値まで徐々に高めて
ゆくとエミッターの先端面の原子が徐々にではあるがと
れて、即ち電界蒸発して曲率半径が引き出し電圧の上昇
に応じて少しずつ大きくなり、最後にその曲率半径が引
き出し電圧の所定値に対応した大きさになり、以後、エ
ミッターにその所定値に達した引き出し電圧下での安定
したイオンビームの放射を維持させることができる。
によれば、引き出し電圧を当初低くしておいて徐々に上
げていけば、引き出し電圧がエミッターの曲率半径に対
応した値に達したところでイオンビームが発生する。そ
して、更にその引き出し電圧を所定値まで徐々に高めて
ゆくとエミッターの先端面の原子が徐々にではあるがと
れて、即ち電界蒸発して曲率半径が引き出し電圧の上昇
に応じて少しずつ大きくなり、最後にその曲率半径が引
き出し電圧の所定値に対応した大きさになり、以後、エ
ミッターにその所定値に達した引き出し電圧下での安定
したイオンビームの放射を維持させることができる。
（G.実施例）［第１図、第２図］ 以下、本発明集束イオンビーム装置のエミッターの加
工方法を図示実施例に従って詳細に説明する。
工方法を図示実施例に従って詳細に説明する。
第１図はエミッターを使用してイオンビームの放射を
行う集束イオンビーム装置の一例を示す断面図、第２図
はエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電圧との相
関関係の一例を示す相関図である。
行う集束イオンビーム装置の一例を示す断面図、第２図
はエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電圧との相
関関係の一例を示す相関図である。
第１図に示した集束イオンビーム装置は第４図に示し
た集束イオンビーム装置とは引き出し電極10に印加する
電圧を50KVから徐々に低下して40KVにすることにより引
き出し電圧を0KVから10KVまで徐々に上昇させることが
できるように電圧可変になっている点で異なる。しか
し、それ以外の点では特に異なるところはないので集束
イオンビーム装置についての説明は省略する。
た集束イオンビーム装置とは引き出し電極10に印加する
電圧を50KVから徐々に低下して40KVにすることにより引
き出し電圧を0KVから10KVまで徐々に上昇させることが
できるように電圧可変になっている点で異なる。しか
し、それ以外の点では特に異なるところはないので集束
イオンビーム装置についての説明は省略する。
先ず、新しいエミッター８を第１図に示す集束イオン
ビーム装置にセッティングする。そして、真空排気を行
うと共に引き出し電極に加える電圧を50KVにする。尚、
このときエミッター８にも50KVの電圧を加える。このエ
ミッター８に加える電圧（50KV）の値は一定に保つ。す
ると、引き出し電圧は0KVである。
ビーム装置にセッティングする。そして、真空排気を行
うと共に引き出し電極に加える電圧を50KVにする。尚、
このときエミッター８にも50KVの電圧を加える。このエ
ミッター８に加える電圧（50KV）の値は一定に保つ。す
ると、引き出し電圧は0KVである。
次に、１秒あたり0.01KV以下の上昇速度で引き出し電
圧Ｖを上昇させる。若し、そのエミッターの曲率半径が
例えば200Åであれば（尚、便宜上曲率半径が200Åのエ
ミッターを8a、500Åのエミッターを8b、800Åのエミッ
ターを8c、1000Åのエミッターを8dとする。）、第２図
から明らかなように、引き出し電圧Ｖが2KVのときにイ
オンビームが発生する。そして、その後も0.01KV/秒の
速度で引き出し電圧Ｖを上昇させるとそれに応じてエミ
ッター8aの先端部の曲率半径も第２図の直線に従って大
きくなる。というのは、ある引き出し電圧Ｖでイオンビ
ームが発生しているときにその引き出し電圧Ｖを少し上
昇させるとエミッターの表面部の原子が電界蒸発してと
れ、曲率半径が引き出し電圧Ｖに対応した値の大きさに
なるからであり、そして第２図は本集束イオンビーム装
置におけるエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電
圧との関係を示しているのである。この関係は引き出し
電圧Ｖ＝0.01r［KV/Å］で表わされるが、この式の定数
（α）である0.01は集束イオンビーム装置によってある
いはエミッターの取付条件（エミッターの引き出し電極
との距離等）によって決まる値で、絶対的、普偏的な値
ではない。
圧Ｖを上昇させる。若し、そのエミッターの曲率半径が
例えば200Åであれば（尚、便宜上曲率半径が200Åのエ
ミッターを8a、500Åのエミッターを8b、800Åのエミッ
ターを8c、1000Åのエミッターを8dとする。）、第２図
から明らかなように、引き出し電圧Ｖが2KVのときにイ
オンビームが発生する。そして、その後も0.01KV/秒の
速度で引き出し電圧Ｖを上昇させるとそれに応じてエミ
ッター8aの先端部の曲率半径も第２図の直線に従って大
きくなる。というのは、ある引き出し電圧Ｖでイオンビ
ームが発生しているときにその引き出し電圧Ｖを少し上
昇させるとエミッターの表面部の原子が電界蒸発してと
れ、曲率半径が引き出し電圧Ｖに対応した値の大きさに
なるからであり、そして第２図は本集束イオンビーム装
置におけるエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電
圧との関係を示しているのである。この関係は引き出し
電圧Ｖ＝0.01r［KV/Å］で表わされるが、この式の定数
（α）である0.01は集束イオンビーム装置によってある
いはエミッターの取付条件（エミッターの引き出し電極
との距離等）によって決まる値で、絶対的、普偏的な値
ではない。
そして、引き出し電圧Ｖが所定値である10KVに達した
ときはエミッター8aの曲率半径はやはり所定値である10
00Åになる。
ときはエミッター8aの曲率半径はやはり所定値である10
00Åになる。
若し、セッティングしたエミッターが先端部の曲率半
径が500Åのもの8bであれば、0KVから徐々に上昇した引
き出し電圧Ｖが5KVのところでエミッター8bからイオン
ビームが発生し、その後、引き出し電圧Ｖの上昇に伴っ
てエミッター先端部の曲率半径ｒが増大し、やはり、引
き出し電圧Ｖが10KVになったときに1000Åになる。ま
た、セッティングしたエミッターが先端部の曲率半径が
800Åのもの8cであれば、引き出し電圧Ｖが8KVのところ
でエミッター8cからイオンビームが発生し、その後、引
き出し電圧Ｖが10KVになったときに曲率半径が1000Åに
なる。
径が500Åのもの8bであれば、0KVから徐々に上昇した引
き出し電圧Ｖが5KVのところでエミッター8bからイオン
ビームが発生し、その後、引き出し電圧Ｖの上昇に伴っ
てエミッター先端部の曲率半径ｒが増大し、やはり、引
き出し電圧Ｖが10KVになったときに1000Åになる。ま
た、セッティングしたエミッターが先端部の曲率半径が
800Åのもの8cであれば、引き出し電圧Ｖが8KVのところ
でエミッター8cからイオンビームが発生し、その後、引
き出し電圧Ｖが10KVになったときに曲率半径が1000Åに
なる。
エミッター８はその先端部を上述したように電界蒸発
加工した段階では曲率半径が必要とする値（例えば1000
Å）よりも一般に小さく、その曲率半径は不明である。
しかし、引き出し電圧を当初放電が絶対に起きないよう
に低くしておき、それを0.01KV/秒あるいはそれ以下と
いうように遅い速度で上昇させておけば放電は生せず、
またエミッター８先端が大きく剥れる虞れはない。そし
て、引き出し電圧Ｖがエミッター８先端部の曲率半径に
対応した値になったときにエミッター８からイオンビー
ムが発生する。ちなみに、これはとりもなおさずイオン
ビームを発生し始めたときの引き出し電圧からエミッタ
ー８の先端の曲率半径ｒが判断できるということでもあ
る。そして、なおも引き出し電圧Ｖを徐々に上昇すると
エミッター８の先端はその曲率半径ｒが引き出し電圧Ｖ
に対応した値になるように加工されるのである。即ち、
引き出し電圧Ｖを所定値にすることによってエミッター
をその先端の曲率半径が所定値になるように加工するこ
とができるのである。従って、セッティングしたエミッ
ター８の先端部の曲率半径ｒが所定値に達していなくて
もそのエミッター８を交換する必要はない。そして、交
換する必要がないので折角真空にした真空槽２を開放し
て別のエミッター８をセッティングしてベーキングし直
すという大きな無駄がなくなる。
加工した段階では曲率半径が必要とする値（例えば1000
Å）よりも一般に小さく、その曲率半径は不明である。
しかし、引き出し電圧を当初放電が絶対に起きないよう
に低くしておき、それを0.01KV/秒あるいはそれ以下と
いうように遅い速度で上昇させておけば放電は生せず、
またエミッター８先端が大きく剥れる虞れはない。そし
て、引き出し電圧Ｖがエミッター８先端部の曲率半径に
対応した値になったときにエミッター８からイオンビー
ムが発生する。ちなみに、これはとりもなおさずイオン
ビームを発生し始めたときの引き出し電圧からエミッタ
ー８の先端の曲率半径ｒが判断できるということでもあ
る。そして、なおも引き出し電圧Ｖを徐々に上昇すると
エミッター８の先端はその曲率半径ｒが引き出し電圧Ｖ
に対応した値になるように加工されるのである。即ち、
引き出し電圧Ｖを所定値にすることによってエミッター
をその先端の曲率半径が所定値になるように加工するこ
とができるのである。従って、セッティングしたエミッ
ター８の先端部の曲率半径ｒが所定値に達していなくて
もそのエミッター８を交換する必要はない。そして、交
換する必要がないので折角真空にした真空槽２を開放し
て別のエミッター８をセッティングしてベーキングし直
すという大きな無駄がなくなる。
尚、引き出し電圧Ｖの上昇速度を0.01KV/秒以下にす
るのは、放電の生じる可能性がほとんど０であるからで
あり、その上昇速度を速める程放電等の不都合の生じる
可能性が高くなる。
るのは、放電の生じる可能性がほとんど０であるからで
あり、その上昇速度を速める程放電等の不都合の生じる
可能性が高くなる。
尚、たまたま、セッティングしたエミッターの先端の
曲率半径が所定値である1000Åであった場合（エミッタ
ーが8dの場合）、引き出し電圧Ｖが所定値である10KVに
達したときにイオンビームが発生することになる。
曲率半径が所定値である1000Åであった場合（エミッタ
ーが8dの場合）、引き出し電圧Ｖが所定値である10KVに
達したときにイオンビームが発生することになる。
尚、エミッター８の先端部の曲率半径ｒによってイオ
ンビームを発生するに必要最小限の引き出し電圧の値が
決まるので、この原理を活用してイオンビーム発生開始
時における引き出し電圧の値からセッティングしたエミ
ッター８の先端部の曲率半径を測定するようにしても良
い。この測定結果は、例えばエミッター先端部の電界蒸
発加工技術の改良をするにあたっての試料として活用す
ることができる。
ンビームを発生するに必要最小限の引き出し電圧の値が
決まるので、この原理を活用してイオンビーム発生開始
時における引き出し電圧の値からセッティングしたエミ
ッター８の先端部の曲率半径を測定するようにしても良
い。この測定結果は、例えばエミッター先端部の電界蒸
発加工技術の改良をするにあたっての試料として活用す
ることができる。
（H.発明の効果） 以上に述べたように、本発明集束イオンビーム装置の
エミッターの加工方法は、集束イオンビーム装置にエミ
ッターをセッティングした後、当初上記引き出し電圧を
イオンビーム発生に要すると予想される値よりも適宜低
い値にし、その後、上記引き出し電圧を所定の値まで徐
々に上昇させることを特徴とするものである。
エミッターの加工方法は、集束イオンビーム装置にエミ
ッターをセッティングした後、当初上記引き出し電圧を
イオンビーム発生に要すると予想される値よりも適宜低
い値にし、その後、上記引き出し電圧を所定の値まで徐
々に上昇させることを特徴とするものである。
従って、本発明集束イオンビーム装置のエミッターの
加工方法によれば、引き出し電圧を当初低くしておいて
徐々に上げていけば、引き出し電圧がエミッターの曲率
半径に対応した値に達したところでイオンビームが発生
する。そして、更にその引き出し電圧を所定値まで徐々
に高めてゆくとエミッターの先端面の原子が徐々にでは
あるが電界蒸発によりとれて曲率半径が引き出し電圧の
上昇に応じて少しずつ大きくなり、最後にその曲率半径
が引き出し電圧の所定値に対応した大きさになり、以
後、エミッターにその所定値を有する引き出し電圧下で
の安定したイオンビームの放射を維持させることができ
る。
加工方法によれば、引き出し電圧を当初低くしておいて
徐々に上げていけば、引き出し電圧がエミッターの曲率
半径に対応した値に達したところでイオンビームが発生
する。そして、更にその引き出し電圧を所定値まで徐々
に高めてゆくとエミッターの先端面の原子が徐々にでは
あるが電界蒸発によりとれて曲率半径が引き出し電圧の
上昇に応じて少しずつ大きくなり、最後にその曲率半径
が引き出し電圧の所定値に対応した大きさになり、以
後、エミッターにその所定値を有する引き出し電圧下で
の安定したイオンビームの放射を維持させることができ
る。
第１図及び第２図は本発明の一実施例を説明するための
もので、第１図は集束イオンビーム装置の断面図、第２
図はエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電圧の関
係図、第３図及び第４図（Ａ）、（Ｂ）は背景技術を説
明するためのもので第３図は集束イオンビーム装置の断
面図、第４図（Ａ）はエミッターの正面図、同図（Ｂ）
は先端部の拡大正面図である。 符号の説明 ８……エミッター、 10……引き出し電極、 Ｖ……引き出し電圧。
もので、第１図は集束イオンビーム装置の断面図、第２
図はエミッターの先端部の曲率半径と引き出し電圧の関
係図、第３図及び第４図（Ａ）、（Ｂ）は背景技術を説
明するためのもので第３図は集束イオンビーム装置の断
面図、第４図（Ａ）はエミッターの正面図、同図（Ｂ）
は先端部の拡大正面図である。 符号の説明 ８……エミッター、 10……引き出し電極、 Ｖ……引き出し電圧。
Claims (1)
- 【請求項１】針状のエミッターと引き出し電極との間に
引き出し電圧を印加することによりエミッター表面上の
イオン源をイオン化してエミッター先端からイオンビー
ムを出射させる集束イオンビーム装置のエミッターの加
工方法において、 上記集束イオンビーム装置にエミッターをセッティング
した後、 当初上記引き出し電圧をイオンビーム発生に要すると予
想される値よりも適宜低い値にし、 その後、上記引き出し電圧を上記エミッター先端部の原
子が電界蒸発するまで上昇させ、 電界蒸発開始後も上記引き出し電圧を、その変化に追随
して上記エミッター先端部の曲率半径がその電圧に対応
する値に変化し得る遅さで所望の曲率半径に対応する値
まで上昇させ、それによってそのエミッター先端部を所
望の曲率半径に加工する ことを特徴とする集束イオンビーム装置のエミッターの
加工方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63239246A JP2789610B2 (ja) | 1988-09-24 | 1988-09-24 | 集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63239246A JP2789610B2 (ja) | 1988-09-24 | 1988-09-24 | 集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287440A JPH0287440A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2789610B2 true JP2789610B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17041909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63239246A Expired - Fee Related JP2789610B2 (ja) | 1988-09-24 | 1988-09-24 | 集束イオンビーム装置のエミッターの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2789610B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7488952B2 (en) | 2003-10-16 | 2009-02-10 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
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| US7804068B2 (en) | 2006-11-15 | 2010-09-28 | Alis Corporation | Determining dopant information |
| US8110814B2 (en) | 2003-10-16 | 2012-02-07 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| WO2014057570A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子源の製造方法 |
| US9159527B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-10-13 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Systems and methods for a gas field ionization source |
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|---|---|---|---|---|
| WO2007067296A2 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-14 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59148230A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-24 | Fujitsu Ltd | イオン源用チツプの製造方法 |
-
1988
- 1988-09-24 JP JP63239246A patent/JP2789610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
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| US7504639B2 (en) | 2003-10-16 | 2009-03-17 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| US7485873B2 (en) | 2003-10-16 | 2009-02-03 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| US7786451B2 (en) | 2003-10-16 | 2010-08-31 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| US7786452B2 (en) | 2003-10-16 | 2010-08-31 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| US9236225B2 (en) | 2003-10-16 | 2016-01-12 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Ion sources, systems and methods |
| US8110814B2 (en) | 2003-10-16 | 2012-02-07 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
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| US8748845B2 (en) | 2003-10-16 | 2014-06-10 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Ion sources, systems and methods |
| US7601953B2 (en) | 2006-03-20 | 2009-10-13 | Alis Corporation | Systems and methods for a gas field ion microscope |
| US7804068B2 (en) | 2006-11-15 | 2010-09-28 | Alis Corporation | Determining dopant information |
| CN104704601A (zh) * | 2012-10-12 | 2015-06-10 | 株式会社日立高新技术 | 电子源的制造方法 |
| WO2014057570A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子源の製造方法 |
| JPWO2014057570A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2016-08-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子源の製造方法 |
| US10074506B2 (en) * | 2012-10-12 | 2018-09-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method for manufacturing electron source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0287440A (ja) | 1990-03-28 |
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