JP3235681B2 - イオンビーム分析装置 - Google Patents

イオンビーム分析装置

Info

Publication number
JP3235681B2
JP3235681B2 JP31036092A JP31036092A JP3235681B2 JP 3235681 B2 JP3235681 B2 JP 3235681B2 JP 31036092 A JP31036092 A JP 31036092A JP 31036092 A JP31036092 A JP 31036092A JP 3235681 B2 JP3235681 B2 JP 3235681B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion beam
ion
slit
image
vacuum chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP31036092A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05234559A (ja
Inventor
博文 福山
達也 野口
憲一 井上
清隆 石橋
成人 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP31036092A priority Critical patent/JP3235681B2/ja
Priority to DE69209028T priority patent/DE69209028T2/de
Priority to EP92121751A priority patent/EP0548899B1/en
Priority to US07/994,953 priority patent/US5350920A/en
Publication of JPH05234559A publication Critical patent/JPH05234559A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3235681B2 publication Critical patent/JP3235681B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/261Details
    • H01J37/263Contrast, resolution or power of penetration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/252Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
    • H01J37/256Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体技術分野をはじ
め医療・バイオ技術等の分野において、高エネルギー電
荷ビームを用いて素子や生成物等の微小領域の組成や物
性を分析するイオンビーム分析装置の操作性に係る改善
に関し、より詳しくは、画像装置に写し出されるスキャ
ン画像とイオンビーム形状とを容易に一致させ得るよう
にしたイオンビーム分析装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体技術分野では、膨大な量の情報を
コンピユータ処理するために、記憶容量の増大並びに情
報処理速度のより一層の高速化が求められるようになっ
てきている。そのため、ICの高集積化がLSIからV
LSIへと、さらには三次元ICへと開発が進められつ
つある。そして、このような開発に伴って、個々の素子
やその配線等は、極微小化および多層化され、かつその
表面から極めて浅い領域が使われるようになってきてい
る。一方、このようなICの開発やプロセス研究では、
ミクロな領域における原子分布の分析が重要であり、最
近では、高エネルギー(MeV)の集束イオンビームを
用いて、1μm以下の分解能を持つラザフォード後方散
乱法(RBS)や粒子励起X線分光法(PIXE)等の
分析手法の有効性が認識され、イオンビーム分析装置の
機能の向上が図られつつある。
【0003】例えば、図6は、従来のイオンビーム分析
装置の代表的な例を模式的に示したものである。この第
1従来例に係るイオンビーム分析装置51は、イオン加
速器52内のイオン源53から発生され、このイオン加
速器52が有する加速管54によって加速された高エネ
ルギーのイオンビーム55は、先ず、偏向分析電磁石5
6を通る間に、通常、15°偏向されてイオンビーム5
5のイオン種・エネルギーが選別される。次いで、この
イオンビーム55は対物コリメータ57で数十μm径の
マイクロビームに絞られた後に、数メートルのドリフト
空間、偏向電極62を経て、これに続く2連または3連
の四重極電磁石レンズ58に入射する。次いで、この四
重極電磁石レンズ58を通過する間に、この四重極電磁
石レンズ58によって定まるX,Y方向の所定の縮小率
(何れも定数)で集束され、真空チャンバ59内に収容
されているターゲット60、つまり、試料に照射され、
この試料の上にビームスポットを結ぶ。そして、入射さ
れたイオンビーム55とターゲット60との相互作用に
よってイオン,電子,光子等が散乱放射されるが、これ
らは、真空チャンバ59に設けた検出器61と二次電子
検出器63とによって検出され、この二次電子検出器6
3で検出された検出値は後述する構成になる画像装置6
4に入力される。
【0004】上記画像装置64は、画像装置の構成説明
図の図7に示すように、二次電子検出器63によって検
出された検出値が入力されるプリアンプ64bとメイン
アンプ64cとを有し、増幅されてメインアンプ64c
からの出力は、CRT64gを介してビーム位置設定器
64aに入力されるように構成されている。さらに、上
記ビーム位置設定器64aと偏向コイル64dが接続さ
れると共に、この接続線にはスキャニング幅とCRT6
4gへの画像で決定される倍率によって試料表面の拡大
像をCRT64gに、二次電子像として表示させる掃引
装置64eが接続される他、上記対物コリメータ57と
四重極電磁石レンズ58との間に介装され、対物コリメ
ータ57によって絞られたイオンビーム55を偏向させ
る偏向電極62に切替えスイッチ64fを介して接続さ
れるようになっており、この切替えスイッチ64fによ
ってビーム位置設定器64a側と、掃引装置64e側と
に切替えられるように構成されている。
【0005】上記イオンビーム分析装置51では、イオ
ンビーム55のエネルギーが、1〜10-4MeV程度で
安定していて、かつ四重極電磁石レンズ58が高精度加
工されている場合に、ターゲット60上の試料にミクロ
ン単位のイオンビームの像を結ばせることができるが、
このミクロンレベルに絞ったイオンビームを、対物コリ
メータ57と2連の四重極電磁石レンズ58との間に介
装されている偏向電極62で偏向させることによって、
ターゲット60上の試料の任意の位置に照射してビーム
スポットを結ばせることができる。
【0006】また、ビーム位置設定器64aに設けられ
ている手動操作機構(図示省略)を操作して、この偏向
電極62に高周波電位を印加したり、高周波電流を供給
したりすることによってビームスポット位置が移動され
るので、ターゲット60上の試料のある設定した領域を
スキャンすることができる。さらには、イオンビームの
それぞれのスキャン位置と同期させて、分析の信号をC
RT64gに表示させることによって、その領域におけ
る二次元的面分析を行うことができる。なお、上記偏向
電極62は、偏向磁極に置換することができるものであ
る。一方、ターゲット60には、イオンビームが照射さ
れているため、ターゲット60に支持されてなる試料の
表面から二次電子が発生しているが、この二次電子の発
生強度はビーム照射条件が同じであれば、試料の表面形
状や元素の種類によって相違するので、それらの相違に
応じた情報を得ることができる。
【0007】従って、シンチレーションと光電子倍増管
により、その信号を高周波電位または高周波電流により
決められるビームスポット位置と同期させることによ
り、走査顕微鏡と同等の表面画像を得ることができる。
これを利用することによって、分析に際して、イオンビ
ームの照射位置を二次電子による表面スキャン画像で設
定し、その位置における偏向電極62に位置設定データ
を入力することによってイオンビーム位置の設定が行わ
れる。このような作業は、通常、二次電子による試料の
表面画像をCRT64gに表示しながら、その画像設定
条件で位置情報をCRT64gのポイントとして視覚的
に表示、設定することによって行われる。そして、入力
後、分析するために、その位置にイオンビームが自動的
に位置決めされて照射され、データが収集される。
【0008】また、上記第1従来例では、偏向電極62
が対物コリメータ57と四重極電磁石レンズ58との間
に配設されてなる構成になっているのに対して、第2従
来例に係るイオンビーム分析装置の模式的構成配置図の
図8に示すように、四重極電磁石レンズ58と真空チャ
ンバ59との間に偏向電極62を配設して、四重極電磁
石レンズ58によって集束されたイオンビームをこの偏
向電極62により偏向させると共に、真空チャンバ59
内のターゲット60に入射させるようにした構成のもの
もある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一定のイオ
ンビーム径で走査させる場合には、画像装置によりイオ
ンビームのスキャン画像をみながら位置決定用のスポッ
ト印を定めて入力し、イオンビーム位置を決定すると共
にイオンビームを照射しているが、このようなイオンビ
ーム分析装置の場合、分析すべき試料の種類や形状に応
じてイオンビーム径を変更する必要があるために、対物
コリメータのスリット間隔をその都度設定し直して変更
しなければらない。
【0010】しかしながら、設定変更した後の対物コリ
メータのX,Y方向のスリット間隔に四重極電磁石レン
ズのX,Y方向それぞれの縮小率を掛けた値がターゲッ
ト上に結ばれるイオンビーム径になるので、このイオン
ビーム分析装置を操作するオペレータ等にとっては、C
RTに写し出される画像としてのイオンビーム径を視覚
的に捕捉することができない。換言すれば、このような
構成になるイオンビーム分析装置では、スキャン画像と
イオンビーム形状とを一致させることが極めて困難であ
るという操作上の解決すべき課題がある。
【0011】従って、本発明の目的とするところは、C
RTに写し出されるスキャン画像とイオンビーム形状と
を容易に一致させることを可能ならしめるイオンビーム
分析装置を提供するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記実情に鑑
みてなされたものであって、従って、本発明に係るイオ
ンビーム分析装置の特徴とするところは、イオン発生源
から発生するイオンを加速するイオン加速器を備え、こ
のイオン加速器の外方に分析用の試料が収容される真空
チャンバを備え、これらの間に、イオンビームを絞る対
物コリメータと、イオンビームを集束させて前記真空チ
ャンバ中の試料にビームスポットとして照射する電磁石
レンズとを備える他、このビームスポットの位置と前記
真空チャンバに設けられた二次電子検出器で検出された
検出信号とを二次電子画像として写し出すCRTを備え
たイオンビーム分析装置において、前記対物コリメータ
のスリット部材を開閉作動自在に設け、このスリット部
材の間隔データに基づいて前記ビームスポットの寸法を
X,Y方向について演算し、演算により求められたX,
Y方向の寸法を所定の比率で比例拡大したビームスポッ
ト像として前記CRTの二次電子画像に表示する演算器
を設けた構成にしたところにある。
【0013】
【作用】本発明に係るイオンビーム分析装置によれば、
対物コリメータ制御器の操作により開閉され、そして開
いた後のスリット部材のスリット間隔が求められ、求め
られたスリット間隔に基づいて電磁石レンズにより集束
されて試料に照射されるイオンビームスポットのX,Y
方向の寸法が演算器によって演算されると共に、演算に
より求められたX,Y方向の寸法が所定の比率で拡大さ
れた比例拡大のイオンビームスポット像としてCRTの
二次電子画像に写し出される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の第1実施例に係るイオンビー
ム分析装置を、その全体を示す模式的構成説明図の図1
aと、画像装置としてのCRTの画面を示す図の図1b
と、図1aの一部省略A部詳細斜視図の図2と、対物コ
リメータのスリット部材の開閉作動から画像装置への入
力までのステップを示すフロー図の図3とを参照しなが
ら説明する。
【0015】本実施例に係るイオンビーム分析装置1
は、図1aに示すように、イオン加速器2内のイオン源
3から発生され、イオン加速器2が有する加速管4で加
速された高エネルギーのイオンビーム5は、対物コリメ
ータ7によって数十μm径のマイクロビームに絞られた
後に、周知の構成になるEXB型質量分離器6に入射さ
れ、これを通過する間にイオンビーム5のイオン種・エ
ネルギーが選別される。次いで、このイオンビーム5は
偏向電極12により偏向されると共に、2連または3連
の四重極電磁石レンズ8に入射され、この四重極電磁石
レンズ8を通過する間に、これによって定まるX,Y方
向の所定の縮小率(何れも定数)で集束され、真空チャ
ンバ9内に収容されているターゲット10、つまり、試
料に照射され、この試料の上にビームスポットが結ばれ
る。
【0016】そして、入射されたイオンビーム5とター
ゲット10との相互作用によってイオン,電子,光子等
が散乱放射されるが、これらは真空チャンバ9に設けた
検出器11と二次電子検出器13とで検出され、この二
次電子検出器13で検出された検出値は後述する構成の
画像装置14に入力される。即ち、この画像装置14
は、従来と同構成になる画像装置14に設けられたビー
ム位置設定器14aと、後述する構成になる対物コリメ
ータ7のX,Y方向のスリット間隔を、スリット間隔0
〜所定間隔までの間で開閉作動させるモータ7mとの間
に、それぞれ後述する演算器15と対物コリメータ制御
器16とを介装してなるものである。
【0017】上記対物コリメータ7の作動構成は、図2
から良く理解されるように、X,Y方向の何れも同構成
であるから、例としてY方向を取り上げてその構成を説
明すると、符号7aは台板であり、この台板7aの上に
は上下位置関係を有して同一方向に上部受台7cとその
下部の下部受台7dとが突設されてなるスリット部材支
持台7bが設けられ、上記台板7aと上部受台7cと下
部受台7dとには同一軸心を共有する貫通孔が穿設され
ている。
【0018】そして、上部受台7cには可逆回転自在な
モータ7mが設けられ、この上部受台7cの貫通孔に挿
通されてなるその出力軸の先端にはボールねじ7eが連
結され、このボールねじ7eの先端は下部受台7dの貫
通孔に挿通され、モータ7mの回転で回転されるボール
ねじ7eによってこの貫通孔に摺動する連結子7fを介
して、上記台板7aの貫通孔に摺動自在に嵌合されると
共に、その下端には、Lの字状のスリット部材7hが固
着されてなるスリット作動ロッド7gの上端に連結され
ている。つまり、ボールねじ7eの回転による連結子7
fの摺動によってスリット作動ロッド7gが摺動し、ス
リット部材7hが所定の方向に往復動されて開閉される
ようになっている。
【0019】ところで、このスリット部材7hの下側に
相対して設けられてなるものはY方向の他のスリット部
材7hで、これらスリット部材7h,7hの垂直部材の
先端同士の間にスリット間隔が形成され、そしてこれら
スリット部材7h,7hは0〜所定の範囲の間で同期し
て近接かつ離反するように構成されている。また、上記
したように、X方向のスリット部材7h,7hは、Y方
向のスリット部材7h,7hが垂直方向に開閉されるの
に対して、水平状態に開閉されるだけであって、その構
成はY方向と全く同構成である。
【0020】なお、スリット部材7hのスリット作動ロ
ッド7gの反結合側において、イオンビーム5の進行方
向と直交するように固着されるブロック7jにはそれぞ
れ直径10mm×長さ10mmのモリブデンロッド7k
が、上記スリット部材7hの間隔と同一間隔になるよう
に埋設され、これがスリット間隔検出部7iとなる。従
って、これらモリブデンロッド7kの間隔によりスリッ
ト部材7hの間隔、つまりスリット間隔が検知される。
一方、ビーム位置設定器14aとモータ7mとの間に介
装される対物コリメータ制御器16は、モータ7mの駆
動により開かれて形成されるスリット部材7hのX方向
のスリット間隔Aと、Y方向のスリット間隔Bとに基づ
いてそれらの間隔A,Bを演算器15に出力するもので
ある。
【0021】また、演算器15は四重極電磁石レンズ8
によるイオンビーム5のX方向の縮小率fx と、Y方向
の縮小率fy とに基づいてターゲット10上に結ばれる
実際のビームスポット寸法X′,Y′を演算する他、演
算で求めたこれら演算値X′,Y′を所定の比率で拡大
した結果をビーム位置設定器14aに出力すると共に、
これら出力結果をスリット間隔A,BとしてCRT14
gに表示させるものである。ところで、ターゲット10
の試料上に結ばれる実際のビームスポット寸法X′と
Y′は、X′=A×fx 、Y′=B×fy と表される
が、これらは非常に小寸法である。そのため、図3に示
すように、X′には画像装置の条件Cx を現在の偏向電
極12によるスキヤニング幅Sx で徐した値を、また
Y′には画像装置の条件Cy を現在の偏向電極12によ
るスキヤニング幅Sy で徐した値をそれぞれ乗じて、
X″=A×fx (Cx /Sx )と、Y″=B×fy (C
y /Sy )とをそれぞれ求めて、これら拡大寸法である
X″,Y″の画像を、図1bに示すように、画像装置1
4のCRT14gにビームスポット印(ビームスポット
像)Tとして表示させるよう構成されている。
【0022】以下、図3を参照しながら、対物コリメー
タ7から画像装置のCRT14gへの入力までの手順を
説明すると、先ず、第1ステップにおいて、対物コリメ
ータ制御器16の操作によりモータ7mを駆動して、ボ
ールねじ7e,連結子7f、スリット作動ロッド7gを
介して対物コリメータ7のX,Y方向のスリット部材7
h,7hのそれぞれを作動させる。
【0023】第2ステップにおいて、X,Y方向のスリ
ット部材7h,7hのそれぞれに設けたスリット間隔検
出部7i,7iによって、それぞれスリット間隔0(ス
リット閉状態)からスリット部材7hのX方向のスリッ
ト間隔Aと、Y方向のスリット間隔Bとを検出する。
【0024】第3ステップにおいて、検出した上記スリ
ット間隔Aとスリット間隔Bとに、四重極電磁石レンズ
8のX方向の縮小率fx と、Y方向の縮小率fy とをそ
れぞれ乗じて、ターゲット10上の試料の表面に結ばれ
るイオンビーム5の実際のスポット径、つまりX′=A
×fx とY′=B×fy とを演算器15で演算すること
によって求める。
【0025】第4ステップにおいて、演算器15によっ
て画像装置の条件、つまりCRT画面寸法(定数)Cx
と、Cy とを選択すると共に、現在の偏向電極12の
X,Y方向のそれぞれのスキャニング幅、Sx とSy
が選択される。
【0026】第5ステップにおいて、演算器15によ
り、X″=A×fx ×(Cx /Sx )、Y″=B×fy
×(Cy /Sy )の、所定の比で拡大されたスリット間
隔A,Bの拡大寸法が演算され、図1bに示すように、
これらが画像装置14のCRT14gに捕捉可能なビー
ムスポット印Tとして表示される。
【0027】即ち、対物コリメータ制御器16によりモ
ータ7mが駆動されると共に、スリット間隔検出部7i
によって、それぞれスリット間隔0(閉状態)からのス
リット間隔A,Bが求められ、これらスリット間隔A,
Bに四重極電磁石レンズ8の縮小率がそれぞれ演算器1
5により乗じられてターゲット10にビーム集束寸法と
してビーム位置設定器14aに入力される。また、ター
ゲット10の上に設けられた試料を、二次電子像観察と
してビームスキャンを行う掃引装置14eは、スキャニ
ング幅とCRT14gに写し出される画像の寸法で決ま
る倍率により、試料表面の拡大像をCRT14gに二次
電子像として表示する。そして、CRT14gの二次電
子像の上に、ビーム設定位置に加えて、図1bに示すよ
うに、ターゲット10上の集束されたイオンビーム5の
X,Y方向の寸法をX″×Y″として表す四角の形状を
持つビームスポット印Tが表示される。
【0028】次いで、設定されたスリット間隔と、イオ
ンビーム位置情報とを持つビームスポット印Tを、オペ
レータ等はCRT14gの画面上において上下左右に移
動させ、二次電子像の測定したい位置にこのビームスポ
ット印Tを合わせるべく、ビーム位置設定器14aの持
つ手動操作機構を操作して、例えば、測定したいミクロ
レベルの試料部分の形状がその時のイオンビーム形状寸
法に合っていない場合には、対物コリメータ制御器16
で対物コリメータ7を作動させてスリット間隔A,Bを
変えることにより、自動的に、CRT14gの画面に表
示されるビームスポット印TのX,Y寸法が変わるの
で、これを容易に試料の形状に重ね合わせることが可能
になる。また、このようにしてビームスポットの形状を
合わせると、資料の測定したい部分の最大面積に調整し
て合わせることが可能になり、イオンビームの照射量が
全体として増加することになるので、結果的に資料の分
析時間が短縮されることになり、分析作業効率が向上す
るという効果も生じてくる。
【0029】本発明の第2実施例に係るイオンビーム分
析装置を、その主要部を示す模式的構成説明図の図4を
参照しながら説明すると、この実施例が上記第1実施例
と相違するところは、同図から良く理解されるように、
偏向電極12の配設位置が相違するところにある。より
詳しくは、第2従来例と同様に、偏向電極12を、四重
極電磁石レンズ8と真空チャンバー9との間に配設して
なる構成としたものであって、他は全く上記第1実施例
と同構成になるものである。このように、偏向電極12
の配設位置位置以外は、上記第1実施例と同構成である
から、この実施例に係るイオンビーム分析装置の作用・
効果は上記第1実施例と同効である。
【0030】本発明の第3実施例に係るイオンビーム分
析装置を、その全体を示す模式的斜視図の図5aと、C
RTの画面を示す図の図5abとを参照しながら、上記
第1実施例と同一のもの並びに同一機能を有するものを
同一符号を以て説明すると、この実施例が上記第1実施
例と相違するところは、イオンビーム5のイオン種・エ
ネルギーを選別するEXB型質量分離器を偏向分析電磁
石6に変更し、この偏向分析電磁石6をイオン加速器2
と、対物コリメータ7との間に配設したもので、他は全
て上記第1実施例と同構成になるものである。
【0031】従って、イオン加速器2内のイオン発生源
3から発生され、このイオン加速器2が有する加速管4
によって加速された高エネルギーのイオンビーム5は、
偏向分析電磁石6を通る間に、通常、15°偏向されて
イオン種・エネルギーが選別され、次いで対物コリメー
タ7によってマイクロビームに絞られた後に、数メート
ルのドリフト空間を経て偏向電極12を通り、これに続
く四重極電磁石レンズ8を通過する間に、この四重極電
磁石レンズ8によって定まるX,Y方向の所定の縮小率
で集束されると共に、真空チャンバー9内に収容されて
いるターゲット10に照射されて、この上にスポットが
結ばれる。
【0032】そして、上記第1従来例の項において、図
3に基づいて説明した第1から 第5ステップを経て、
演算器15により、X″=A×fx ×(Cx /Sx )、
Y″=B×fy ×(Cy /Sy )の、所定の比で拡大さ
れたスリット間隔A,Bの拡大寸法が演算され、これら
が画像装置14のCRT14gに捕捉可能なビームスポ
ット印Tとして表示されるので、本実施例は上記第1実
施例と同効である。
【0033】なお、この第3実施例では、第1実施例と
同様に、偏向電極12が対物コリメータ7と四重極電磁
石レンズ8の間に配設されているが、この偏向電極12
を、第2従来例と同様に、四重極電磁石レンズ8と真空
チャンバー9との間に配設することもできる。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るイオ
ンビーム分析装置によれば、対物コリメータ制御器の操
作により開閉され、そして開いた後のスリット部材のス
リット間隔が求められ、求められたスリット間隔に基づ
いて電磁石レンズにより集束されて試料に照射されるイ
オンビームスポットのX,Y方向の寸法が演算器によっ
て演算されると共に、演算により求められたX,Y方向
の寸法が所定の比率で拡大された比例拡大のイオンビー
ムスポット像としてCRTの二次電子画像に写し出され
る。
【0035】そのため、従来のイオンビーム分析装置で
はビームスポットを視覚的に捕捉し得ないのに対して、
本発明では視覚的にこれを捕捉することが可能になる結
果、スキャン画像とイオンビーム形状とを容易に一致さ
せることができるようになり、イオンビーム分析装置の
操作性の容易化に伴う試料の分析作業の能率向上に対し
て極めて多大な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1aは本発明の第1実施例に係るイオンビー
ム分析装置の全体を示す模式的構成説明図、図1bはC
RTの画面を示す図である。
【図2】図1aの一部省略A部詳細斜視図である。
【図3】対物コリメータのスリット部材の開閉作動から
画像装置への入力までのステップを示すフロー図であ
る。
【図4】本発明の第2実施例に係るイオンビーム分析装
置の主要部を示す模式的構成説明図である。
【図5】図5aは本発明の第3実施例に係るイオンビー
ム分析装置の全体を示す模式的斜視図、図5bはCRT
の画面を示す図である。
【図6】第1従来例に係る代表的なイオンビーム分析装
置の模式的構成配置図である。
【図7】第1従来例に係る画像装置の構成説明図であ
る。
【図8】第2従来例に係るイオンビーム分析装置の模式
的構成配置図である。
【符号の説明】
1…イオンビーム分析装置 2…イオン加速器 3…イオン源 4…加速管 5…イオンビーム 6…EXB型質量分離器または偏向分析電磁石 7…対物コリメータ、7a…台板、7b…スリット部材
支持台、7c…上部受台、7d…下部受台、7e…ボー
ルねじ、7f…連結子、7g…スリット作動ロッド、7
h…スリット部材、7i…スリット間隔検出部、7j…
ブロック、7k…モリブデンロッド、7m…モータ 8…四重極電磁石レンズ 9…真空チャンバ 10…ターゲッ1 11…検出器 12…偏向電極 13…二次電子検出器 14…画像装置、14a…ビーム位置設定器、14b…
プリアンプ、14c…メインアンプ、14d…偏向コイ
ル、14e…掃引装置、14f…切替スイッチ、14g
…CRT 15…演算器 16…対物コリメータ制御器 A…X方向のスリット間隔 B…Y方向のスリット間隔 T…ビームスポット印
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 成人 兵庫県神戸市西区美賀多台1−5−5 (56)参考文献 特開 平3−210744(JP,A) 特開 昭63−150843(JP,A) 特開 昭59−68158(JP,A) 特開 昭64−35838(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/252 H01J 37/09 H01J 37/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオン発生源から発生するイオンを加速
    するイオン加速器を備え、このイオン加速器の外方に分
    析用の試料が収容される真空チャンバを備え、これらの
    間に、イオンビームを絞る対物コリメータと、イオンビ
    ームを集束させて前記真空チャンバ中の試料にビームス
    ポットとして照射する電磁石レンズとを備える他、この
    ビームスポットの位置と前記真空チャンバに設けられた
    二次電子検出器で検出された検出信号とを二次電子画像
    として写し出すCRTを備えたイオンビーム分析装置に
    おいて、前記対物コリメータのスリット部材を開閉作動
    自在に設け、このスリット部材の間隔データに基づいて
    前記ビームスポットの寸法をX,Y方向について演算
    し、演算により求められたX,Y方向の寸法を所定の比
    率で比例拡大したビームスポット像として前記CRTの
    二次電子画像に表示する演算器を設けたことを特徴とす
    るイオンビーム分析装置。
JP31036092A 1991-12-25 1992-11-19 イオンビーム分析装置 Expired - Lifetime JP3235681B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31036092A JP3235681B2 (ja) 1991-12-25 1992-11-19 イオンビーム分析装置
DE69209028T DE69209028T2 (de) 1991-12-25 1992-12-21 Ionenstrahl-Analyseverfahren
EP92121751A EP0548899B1 (en) 1991-12-25 1992-12-21 Ion beam analyzing method
US07/994,953 US5350920A (en) 1991-12-25 1992-12-22 Ion beam analyzing apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34335891 1991-12-25
JP3-343358 1991-12-25
JP31036092A JP3235681B2 (ja) 1991-12-25 1992-11-19 イオンビーム分析装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05234559A JPH05234559A (ja) 1993-09-10
JP3235681B2 true JP3235681B2 (ja) 2001-12-04

Family

ID=26566283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31036092A Expired - Lifetime JP3235681B2 (ja) 1991-12-25 1992-11-19 イオンビーム分析装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5350920A (ja)
EP (1) EP0548899B1 (ja)
JP (1) JP3235681B2 (ja)
DE (1) DE69209028T2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854490A (en) * 1995-10-03 1998-12-29 Fujitsu Limited Charged-particle-beam exposure device and charged-particle-beam exposure method
JP3544438B2 (ja) * 1996-09-30 2004-07-21 セイコーインスツルメンツ株式会社 イオンビームによる加工装置
JP3449198B2 (ja) * 1997-10-22 2003-09-22 日新電機株式会社 イオン注入装置
US6002208A (en) * 1998-07-02 1999-12-14 Advanced Ion Technology, Inc. Universal cold-cathode type ion source with closed-loop electron drifting and adjustable ion-emitting slit
US6137110A (en) * 1998-08-17 2000-10-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Focused ion beam source method and apparatus
JP3414337B2 (ja) * 1999-11-12 2003-06-09 日新電機株式会社 電磁界レンズの制御方法およびイオン注入装置
JP4148864B2 (ja) * 2003-09-26 2008-09-10 株式会社神戸製鋼所 試料分析装置
EP1526563B1 (en) 2003-10-20 2018-12-05 ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle beam device with aperture
NL1031800C2 (nl) * 2006-05-11 2007-11-13 Milabs B V Detectieinrichting.
KR20230010272A (ko) * 2015-11-30 2023-01-18 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 복수의 하전된 입자 빔의 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4055770A (en) * 1972-03-15 1977-10-25 C.G.R.-Mev. Collimator arrangement for a beam of accelerated charged particles
FR2410359A1 (fr) * 1977-11-28 1979-06-22 Anvar Electrode d'extraction mobile pour source d'ions
US4761559A (en) * 1986-09-24 1988-08-02 Eaton Corporation Ion beam implantation display method and apparatus
JPH02295040A (ja) * 1989-05-10 1990-12-05 Hitachi Ltd 集束イオンビーム装置
US5063294A (en) * 1989-05-17 1991-11-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Converged ion beam apparatus
GB2233124B (en) * 1989-06-06 1994-02-09 Mitsubishi Electric Corp Ion implantation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE69209028T2 (de) 1996-09-12
JPH05234559A (ja) 1993-09-10
EP0548899A1 (en) 1993-06-30
US5350920A (en) 1994-09-27
DE69209028D1 (de) 1996-04-18
EP0548899B1 (en) 1996-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goldstein et al. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis
US6791084B2 (en) Method and scanning electron microscope for measuring dimension of material on sample
US6548810B2 (en) Scanning confocal electron microscope
EP2530699A1 (en) Charged particle beam microscope and method of measurement employing same
US20170038321A1 (en) Analyzing an object using a particle beam apparatus
US10446366B1 (en) Imaging technique in scanning transmission charged particle microscopy
JP3235681B2 (ja) イオンビーム分析装置
JP7105647B2 (ja) 透過型荷電粒子顕微鏡における回折パターン検出
JP2016057294A (ja) 透過型荷電粒子顕微鏡内で分光を実行する方法
KR20210016267A (ko) 하전 입자 현미경을 사용한 샘플 검사 방법
JP2019186197A (ja) 透過荷電粒子顕微鏡における動的試料の調査法
JP2018116046A (ja) X線イメージングの統計的分析
EP2966668A1 (en) Method of calibrating a scanning transmission charged-particle microscope
JP2018133174A (ja) 画像形成装置
Wittmaack Successful operation of a scanning ion microscope with quadrupole mass filter
KR20200138659A (ko) 하전 입자 현미경을 사용한 샘플 검사 방법
JP2759680B2 (ja) 分析システム
KR20220097275A (ko) 3차원 피처를 이미징하기 위한 방법 및 시스템
Rahul et al. Spectrally resolved ion imaging from laser produced plasmas using CR-39 detectors
US20210035775A1 (en) System and method for beam position visualization
Tsuneta et al. A specimen‐drift‐free EDX mapping system in a STEM for observing two‐dimensional profiles of low dose elements in fine semiconductor devices
JP2006172919A (ja) 三次元形状解析機能を有する走査型電子顕微鏡
US20240027377A1 (en) Method of examining a sample using a charged particle microscope
US11971372B2 (en) Method of examining a sample using a charged particle microscope
EP4056984B1 (en) Sample milling apparatus and method of adjustment therefor

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070928

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090928

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090928

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928

Year of fee payment: 12