JP3277219B2 - イオンビームブランキング装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、イオンビーム発生装置に関するものであ
り、より詳細には、イオンビームを選択的に偏向及びブ
ランキングさせるための装置及び方法に関するものであ
る。

マスク修正やその他に用いられるイオンビーム装置
は、典型的には、イオンビームが被加工物に照射される
べきではないときに、イオンビームをブランキングさせ
るためのエレメントを備える。以下の米国特許におい
て、そのような構成が開示されている。

第4,820,928号 大山ら 第4,661,702号 ウェルキー 第4,649,316号 クリーバーら 第4,503,329号 山口ら 第4,439,685号 プライス ビームブランキング装置は、以下の日本特許公報でも
開示されている。

第１−176,082号 第64−089,254号 第62−229,645号 第62−177,849号 第62−103,950号 第60−089,051号 第60−074,249号 第59−116,600号 詳細には、大山らの特許は、ビームがサンプルの標的
箇所を走査することにより、パターンを生成する粒子ビ
ームリソグラフィー装置を開示している。この装置で
は、選択的にビームブランキングを行うことで、サンプ
ルの所定の標的範囲内のみにビームを照射する。

ウェルキー特許は、イオンビームブランキング装置を
備えたSIMS装置を開示している。被加工物表面の所定部
分をイオンガンが走査して、スパッタエッチングにより
クレーターを形成する。クレーターが形成された後、ビ
ームブランキングエレメントによりイオンビームを制限
して、第１のクレーターの底部に、第１のクレーターよ
りも小さい第２のクレーターをエッチングする。イオン
ビームが制限されることにより、イオンビームは、第１
のクレーターの側壁には衝突しない。これにより、第１
のクレーターの側壁からの物質によるSIMS測定の誤差が
減少する。

クリーバーらの特許は、光軸上に４つの磁石を備える
イオンビームブランカー装置を開示している。２つの中
央の磁石の間に、オフアクシスアパーチャを有するブラ
ンキング板が設置されている。磁石にエネルギーが加え
られると、ビーム中のイオン種の電荷／質量比に依存す
る量に従ってイオンビームが偏向される。ビームをこの
ように偏向させることにより、焦点がアパーチャからず
れて、イオンビームがブランクオフされる。

山口らの特許は、イオンビームによりスパッタリング
される被加工物の範囲を制限するための、制御可能なビ
ームブランキング電極を備える走査イオンビーム装置を
開示している。

プライスは、３つの電極アインゼルフィルターレンズ
をブランキングレンズとして使用するビームブランキン
グ装置を開示している。高電圧の中心電極に、コンデン
サーを介してブランキングシグナルが伝達される。これ
らのブランキングレンズは、レンズの対物の節点が虚像
と一致するように、ビームの進路に挿入されている。中
心電極の十分に負の補助電圧と、ブランキングレンズの
下方に設置されたピンホールダイアフラムによって、ビ
ームがブロックされる。

日本特許第62−229,645号は、イオン注入のための集
束イオンビーム装置を開示している。この装置は、２枚
のレンズの間に設置され、同じゲインを有する２段階の
ブランキング板を備えている。

日本特許第60−089,051号は、伝搬軸に沿って、ヴィ
ーンフィルター内に対称に設置されたビームブランキン
グ電極を有するイオンビーム装置を開示している。

日本特許第60−074,249号は、ビーム軸に沿って２段
階に設置されたフィルターと、フィルターの間にビーム
ブランキング電極を備えるイオンビーム装置を開示して
いる。

日本特許第１−176,082号、第64−089,254号、第62−
177,849号、第62−103,950号、第59−116,600号もビー
ムブランキング装置を開示している。

さらに、イートンコーポレーションのジー．ライディ
ングによる文献は、イオン注入装置の線量制御について
論じており、二次粒子を静電的または磁気的に抑制する
ファラデー方式を開示している。

しかし、従来のビームブランキング装置には様々な欠
点があり、そのために利用が限られている。ビームブラ
ンキング偏向板上で炭化水素のクラッキング、炭化水素
の蓄積、それに続く電荷の蓄積が起こることによって、
イオンビームが不安定化することは、そのような限定要
因の１つである。このように、ビームが不安定なため
に、イオンビームの位置を正確に制御することが困難に
なる。

また、先行技術の典型的なビームブランキング装置に
は、イオンビーム電流を簡単に素早く、かつ正確に測定
するための設備が備わっていない。

したがって、本発明は、より優れたビームブランキン
グ方法と装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、イオンビームの正確な位置制御を容
易にするビームブランキング方法と装置を提供すること
を目的とする。

さらに、本発明は、イオンビーム電流を正確に測定で
きるビームブランキング方法と装置を提供することを目
的とする。

本発明のその他の一般的並びに所定の目的は、以下の
説明から明らかとなるであろう。

発明の概要 以上の目的は、被加工物に照射されるイオンビームを
ブランキングするための方法及び装置を提供する本発明
によって達成される。

本発明では、所定の電位を有する金属板一式が、ビー
ムの進路に沿って設置される。この構成により、電位障
壁が形成され、ブランキングアパーチャ板にイオンが衝
突することにより発生する二次電子が、偏向電極やその
他のイオンコラムエレメントに衝突することが防止され
る。このポテンシャルの谷により、被加工物上での衝突
により発生した二次イオンが、上流に移動して、イオン
コラムの部品に衝突することが防止される。

本発明では、ビームブランキング装置の部品は、静電
的なファラデー方式の構成を形成する。この構成によ
り、ビームの進路内に部品を挿入しなくても、ビーム電
流を測定することが可能になった。

以下に、本発明を、図示した実施例を用いて説明す
る。ただし、請求の範囲の要旨から逸脱することなし
に、様々な変更、追加、省略を行うことができること
は、当業者にとって自明であろう。

図面の簡単な説明 本発明の性質と目的は、以下の詳細な説明と図面を参
照することにより、理解できるであろう。

図１は、高エネルギーカリウムイオンビームとともに
用いられる、従来のビームブランキング装置を示す。

図２は、図１の従来のビームブランキング装置におけ
る問題点である炭化水素のクラッキング、電荷の蓄積、
ビームの望ましくない偏向を示す。

図３は、本発明により構成されたビームブランキング
装置の一実施態様を示す。

図４は、接地されたシールド電極を用いて非点収差を
防止する、本発明の実施態様を示す。

図５は、ビーム電流を正確に測定するために、図４に
示される各ブランキングエレメントにおいて測定された
電流成分を合計するためのエレメントを備える、本発明
の実施態様を示す。

図６は、三次電子をブロックするために、さらに一対
の電極を備える、本発明の実施態様を示す。

図７は、図６に示される構成の各ブランキングエレメ
ントで測定された電流成分を合計するためのエレメント
を示す。

図８は、バイアスチューブエレメントを用いて負の電
位障壁を形成する、本発明の実施態様を示す。

詳細な説明 図１は、被加工物26を加工するための、従来のイオン
ビームシステム10を図示したものである。従来のシステ
ム10は、高エネルギーの（典型的には20KeVオーダーで
ある）ガリウム又はその他のイオンから成るイオンビー
ム12を発生するエレメントと、ビーム12を偏向させるた
めの、それぞれ負と正の電位を有するブランキング偏向
板14及び15と、ビーム12が被加工物26に照射されるため
に通過する小さいアパーチャ18を有する金属製のビーム
ブランキングアパーチャ板16と、イオンビーム電流に関
わる電流量を測定するための電流計24と、から構成され
る。偏向されていないビームの進路を符号20で示す。一
方、偏向され、ブランキングされたビームの進路を符号
22で示す。

図１に示すように、イオンビームが被加工物26に照射
されるときには、ビームは、ビームブランキングアパー
チャ板16のアパーチャ18を通り抜ける。ビームをブラン
キングする場合には、ビーム12を、ビームブランキング
アパーチャ板16のアパーチャ18の横方向へ偏向させて、
偏向されたビーム22がアパーチャ板16に当たり、被加工
物26へ到達しないようにすることにより、ビームブラン
キングが達成される。

従来のイオンビーム装置では、ビームの進路に沿って
磁場を加えることにより、イオンビーム12を偏向させて
いた。しかしながら、簡素化のためと、磁場発生エレメ
ントの反応が比較的遅いことから、典型的には、図１に
示される電極14及び15のような負と正の電位を有する一
対の静電偏向板を用いて、ビームブランキング偏向が行
われる。典型的には、偏向電極14及び15は、平行な金属
板である。当業者には、これらの電極が、扇形などのそ
の他の立体構造を持ちうることが理解されるであろう。

イオンビーム装置を商業的、あるいは、工業的に利用
する多くの場合には、ビーム電流を容易に、かつ、素早
く測定できる必要がある。図１に示す従来の構成では、
アースとビームブランキングアパーチャ板16との間に電
流計24を設置して、ブランキングを行っている間に、ア
パーチャ板に向かう見かけのイオン流を測定することに
より、イオンビームの電流の目安値を測定することがで
きる。この値は、図１において、変数Ｉ（測定値）とし
て示される。このように、理論上は、図１に示されるビ
ームブランキングの構成により、イオンビームの電流を
測定することができる。

しかし、残念なことに、図１に示される従来のイオン
ビーム装置には、いくつかの欠点があり、そのために用
途が限られている。図２に示すように、ブランキングの
間、すなわち、偏向されたイオンビーム22がブランキン
グアパーチャ板16に衝突する際に、重大な問題が発生す
る。詳細には、偏向されたイオンビーム22がアパーチャ
板16の金属表面に衝突することにより、低エネルギーの
電子30が発生する。偏向されたイオンビームは、ブラン
キング偏向板14及び15が互いに反対の高電位を有すると
きに、アパーチャ板の表面に衝突するために、二次電子
30は発生箇所から離脱し、ただちに、典型的にはおよそ
＋150ボルトの正電位を有する電極15へ、加速的に進
む。

このような二次電子30が正の偏向電極15に衝突する
と、二次電子によって電極15表面上の炭化水素分子がク
ラッキングされ、徐々に、クラッキングされた炭化水素
材料から成る絶縁層34を有する領域32が形成される。こ
の絶縁層34は、同じ起源の電子によって電荷を持ちやす
く、そのために、電極15の表面にかなりの量の未知の電
位が発生する。

このような電極15上の未知の電位のために、偏向電極
に電位が加えられていないとき、すなわち、ビームが被
加工物26へ向けられているときにも、イオンビームの偏
向が引き起こされる。その結果、実質的には、被加工物
26に衝突するときのイオンビームの正確な位置は制御さ
れていないことになり、その位置は不明である。このよ
うな状況下におけるイオンビームの位置は、炭化水素被
膜32の領域に蓄積した電位によって決まる。この電圧は
経時的なものであり、イオンビームコラムの操作中に変
化しうる。

イオン移動によって二次電子がブランキング板から正
の偏向電極15に向かって移動することにより、上述の電
流測定技術に誤差がもたらされ、そのために従来のブラ
ンキング装置ではさらに別の問題が生じる。ブランキン
グアパーチャ板16から電子が離脱することと、ブランキ
ングアパーチャ板16に正のイオンが衝突することとが、
見かけ上同じ結果をもたらすために、このような誤差が
生じる。従って、図２において、イオンビーム電流Ｉ
（イオンビーム）の衝突によってブランキング板から離
脱する二次電子の電流をＩ（電子）とすると、測定され
る電流Ｉ（測定値）は Ｉ（測定値）＝Ｉ（イオンビーム）＋Ｉ（電子） から得られる。

従って、Ｉ（測定値）は、実際のイオンビームの電流
よりも大きい誤った測定値となる。例えば、イオンビー
ムの電流を300ピコアンペアとすると、ビームブランキ
ングアパーチャ板の電流の測定値は、典型的には、500
ピコアンペアの範囲になる。単レンズイオンビームコラ
ムにおいては、この誤差が100％に達する可能性があ
る。

本発明では、低エネルギーの二次電子が正の偏向電極
15に衝突することを防止することにより、これらの問題
が回避されている。図３に示すように、本発明のイオン
ビームコラム40は、電位障壁電極板42を備え、通常の電
圧源によって一定の負の電荷が加えられることにより電
位障壁が形成され、二次電子30が正の偏向電極板15に到
達することが防止される。電極板42の典型的な負電位の
値は、およそ−40ボルトである。

図３に示すように、イオンビームがブランキングされ
ると、ブランキングアパーチャ板16にイオンが衝突する
ことにより、同様に二次電子30が発生する。しかし、障
壁電極板42によって形成される電位障壁のために、これ
らの二次電子30が、正の偏向電極板42へ到達することが
防止される。二次電子30は、この障壁を通過することが
できない。なぜならば、二次電子の比較的小さい、数ボ
ルトの運動エネルギーよりも、障壁の電位の方が大きい
からである。このように、図３に示す構成により、偏向
電極15上における炭化水素のクラッキングと絶縁体の形
成が著しく減少する。さらに、二次電子30のエネルギー
が比較的小さいために、アパーチャ板16上の顕著な炭化
水素のクラッキングも防止される。

このように、偏向電極上の炭化水素のクラッキングと
被膜形成が減少することにより電荷の蓄積が減少し、そ
のためにブランキングを行っていない時のビームの安定
性が向上することは、当業者から評価されるであろうと
考えられる。

図３の構成は、イオンビーム電流の測定においても著
しい利点を有する。詳細には、障壁電極板42によって形
成された電位障壁のために、二次電子30がブランキング
アパーチャ板16へ戻る。その結果、電子がアパーチャ板
から離脱することに伴い「失われていた」電流成分が、
ブランキングアパーチャの電流に再合流する。本発明の
このような実施態様においては、ブランキングアパーチ
ャ板16を離脱した電子30のほとんどがアパーチャ板へ戻
るために、イオンビーム電流の測定値と実際の値が等し
くなる。このように、実際のビーム電流とブランキング
アパーチャ板16で測定されたビーム電流との不一致が、
ほとんど解消される。

このように、本発明によれば、従来のイオンビームブ
ランキングのための構成よりも安定性の向上したイオン
ビームが得られ、イオンビーム電流をより正確に測定で
きるようになる、という利点が得られる。

本発明の別の実施態様を図４に示す。この実施態様で
は、接地されたシールド電極44を備えることで、ブラン
キングを行っていないときのイオンビームの非点収差を
防止している。接地されたシールド電極44は、中心にア
パーチャを有する金属製のディスクまたは板であり、偏
向板（14及び15）の０ボルトと障壁電極42の−40ボルト
の電位との組合せによるイオンビームの進路の非点収差
を防止する。接地されたシールド電極44がないと、イオ
ンビームの進路は非点収差をおこす。

本発明のさらに別の実施態様を図５に示す。この実施
例では、障壁電極42とアパーチャ電極16との、それぞれ
において測定された電流を合計することにより、イオン
ビーム電流を一層正確に測定することが可能になる。こ
の実施態様は、一次ガリウムイオンビームがおよそ20Ke
Vのエネルギーでブランキングアパーチャ板に衝突した
ときに、ブランキングアパーチャ板16から放出される低
エネルギーイオンを認識することに基づいている。イオ
ン放出率は二次電子率よりも１桁小さいが、ビーム電流
をより正確に測定し、制御することを達成するには重要
である。

図５に示すように、障壁電極42が作動している場合に
は、ブランキングアパーチャ16で測定される電流は、以
下の等式から得られる。

Ｉ（ブランキングアパーチャ）＝Ｉ（Ga＋） Ｉ（二次イオン） ここで、Ｉ（Ga＋）は衝突したガリウムイオンビームの
電流であり、Ｉ（二次イオン）は放出された低エネルギ
ーイオンの電流である。

障壁電極は典型的には−40ボルトの負の電位を有する
ため、二次イオン流の大部分は、障壁電極に衝突する。
したがって、障壁電極への電流は、アパーチャ板16を離
脱した二次イオンの電流と実質的に等しい。

すなわち、一次ビーム電流のより正確な測定値は、図
５に示すように、ビームブランキングアパーチャ16の電
流と、障壁電極42の電流とを合計することにより得られ
る。したがって、測定された電流は以下の等式から得ら
れる。

Ｉ（測定値）＝［Ｉ（Ga＋）−Ｉ（二次イオン）］ ＋［Ｉ（二次イオン）］ 前記等式の［ ］でくくられた第１項はアパーチャ板
16で測定される。第２項は障壁電極42で測定される。

従って、Ｉ（測定値）は、一次イオンビーム電流にほ
ぼ等しくなる。様々なイオンビームコラムを用いた実験
から、この測定方法では、誤差が10％未満になることが
示された。この値は、本ビームブランキングインサート
を適所で使用しない場合の誤差の、10分の１以下であ
る。

図６に、三次電子をブロックするために、さらに１対
の電極を備えた本発明の実施態様を示す。詳細には、図
６に示すように、障壁電極42と同様な構成の１対の電極
50が＋50ボルトに保たれている。この追加電極50は、正
の電位障壁を形成する。正の電極50によって形成された
電位障壁により、二次イオンがさらに伝搬することが実
質的に防止される。また、二次イオンが障壁電極42に衝
突することにより生じる三次電子が、正の電極50上に集
められる。三次電子が集まる様子を図７に示す。

より詳細には、図７に、図６に示される各電極で測定
された電流値を加算するための合計エレメント48を示
す。詳細には、イオンビーム電流の測定値は以下の等式
から得られる。

Ｉ（測定値）＝［Ｉ（Ga＋）−Ｉ（二次イオン）］＋ ［Ｉ（二次イオン）］＋ ［Ｉ（三次電子）］ 前記等式の［ ］でくくられた第１項はアパーチャ板
16で測定される。第２項は障壁電極42で測定される。第
３項は電極50で測定される。図７に示すように、各測定
値は、合計エレメント48に集められ、加算され、Ｉ（測
定値）が得られる。

図７に示す態様では、複雑さが増しているかわりに、
図５に示される実施態様よりも更に正確に電流を測定す
ることができる。当業者には、電極段階をさらに追加し
て、衝突により発生する荷電粒子をブロックし、前記荷
電粒子のレベルを連続的に測定することにより、一層正
確な測定が可能になることが理解されるであろう。

図８に、本発明の実施態様を利用したイオンビーム装
置を示す。イオンビーム装置80のイオンビームコラム
は、高エネルギーイオン12のビームを偏向及び集束さ
せ、マスク又はその他の標的100にイオンを照射するた
めの、オクトポールエレメント82を備える。前記装置
は、従来のマイクロチャンネルプレート検出器86と、グ
リッド88と、電荷を中和するためのエレクトロンフラッ
ドガン92と、を備える。詳細には、フラッドガン92は、
電子94をマスク100に向けて照射して、イオンビーム12
による正電荷の蓄積を中和する。エレクトロンフラッド
ガン92から照射された電子94の衝突により、二次電子96
が生じる。前記二次電子がオクトポールエレメント82に
衝突すると、絶縁層を形成し、前記絶縁層上に電荷が蓄
積する。

二次電子96により生じる問題点を回避するために、装
置80は、電極84と、バイアスチューブエレメント90と、
を備える。前記電極とバイアスチューブエレメントによ
り電位障壁が形成され、二次電子96がさらに上流へ伝搬
し、オクトポールエレメント82に衝突することが防止さ
れる。図８に示すように、バイアスエレメント90は金属
製の管状のエレメントであり、およそ−150ボルトの電
位に保たれている。一方、電極84は接地されて、電位が
０ボルトに保たれている。

このように、バイアスエレメント90は負の電位障壁を
形成して、フラッドガン92の作用により発生した二次イ
オンが、オクトポール82の偏向エレメントまたは集束エ
レメントに衝突することを防止する。

このように、本発明により、詳細な説明から読みとれ
るものも含めて、上述の目的を効率よく達成することが
できる。詳細には、本発明は、イオンビームの位置の制
御機能が向上し、かつ、ビーム電流を正確に測定するこ
とができるビームブランキングのための方法及び装置を
提供する。

本発明の要旨から逸脱することなく、上記の構成及び
実施順序を様々に変更可能である。すなわち、上記の詳
細な説明及び付属の図面によって示される事柄は、何ら
本発明を限定するものではなく、本発明を具体的に説明
するものにすぎない。

また、以下の特許請求の範囲は、本発明の一般的な並
びに所定の特徴を記載するものであり、本発明の要旨を
そこから読みとることができよう。

以下に、本発明の特許請求の範囲を記載する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオード ビリー ダブリュ. アメリカ合衆国 01966 マサチューセ ッツ州 ロックポート グラント スト リート 242 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/30 H01J 37/09 H01J 37/147

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（A.）操作中のブランキングを行わない期
   間に、実質的に被加工物に向かって伝搬する集束イオン
   ビームを発生させるビーム発生手段と、 （B.）操作中の所定のブランキング期間に、ビームをブ
   ランキングさせるビームブランキング手段で、（ｉ）操
   作中のブランキングを行わない期間に、ビームが被加工
   物へ向かって伝搬するときに通過するアパーチャを有す
   るアパーチャエレメントを備えるアパーチャ手段と、
   （ii）ブランキング期間にビームを偏向させ、ビームを
   アパーチャからそらせてアパーチャエレメントに衝突さ
   せることによって、ビームが被加工物へ伝搬することを
   防止するビーム偏向手段、とを備え、 前記アパーチャ手段とビーム偏向手段との間の範囲に、
   電位障壁を形成するための電位障壁手段を備え、前記電
   気障壁が、ブランキング期間にイオンがアパーチャエレ
   メントに衝突することによりアパーチャエレメントから
   放出される二次荷電粒子の運動エネルギーよりも大きい
   所定の電位を有し、 前記範囲が、 （ｉ）ブランキング期間にアパーチャエレメントから放
   出された二次荷電粒子がビーム偏向手段に衝突すること
   を防止して、そうすることにより、前記ビーム偏向手段
   に二次荷電粒子が衝突することによる偏向手段上の炭化
   水素のクラッキング、絶縁体の蓄積、電荷の蓄積を減少
   させ、また、ブランキングを行わない期間のイオンビー
   ムの位置の正確さを向上させ、 （ii）アパーチャエレメントから放出され且つ、前記電
   位障壁手段と同一の電圧電極を備えた荷電粒子をアパー
   チャエレメントへ戻す位置に位置する、ビームブランキ
   ング装置と、 を備えることを特徴とするイオンビーム装置。
2. 【請求項２】前記電位障壁手段が、 少なくとも１つの障壁電極に所定の負の電位が加えら
   れ、それによって、アパーチャエレメントから放出され
   た電子がビーム偏向手段に衝突することを防ぎ、電子が
   アパーチャエレメントへ戻るように構成される、ことを
   特徴とする請求項１記載のイオンビーム装置。
3. 【請求項３】少なくとも１つの障壁電極におよそ−24ボ
   ルトの電位が加えられる、ことを特徴とする請求項２記
   載のイオンビーム装置。
4. 【請求項４】アパーチャエレメントに電気的に接続され
   て、ブランキング期間にアパーチャエレメントに向かっ
   て流れるイオンの電流を測定する電流測定手段を備え、
   前記アパーチャエレメントに向かって流れるイオンの電
   流がイオンビーム電流の測定値を与える、ことを特徴と
   する請求項２記載のイオンビーム装置。
5. 【請求項５】前記電位障壁手段が、 前記少なくとも１つの障壁電極とビーム偏向手段との間
   に少なくとも１つのシールド電極を備え、前記少なくと
   も１つのシールド電極が接地されており、前記少なくと
   も１つの障壁電極に加えられた負の電位によるイオンビ
   ームの非点収差が、操作中のブランキングを行わない期
   間に実質的に防止される、ことを特徴とする請求項２記
   載のイオンビーム装置。
6. 【請求項６】二次粒子の放出を補正したビーム電流を検
   知するビーム電流検知手段を、さらに備えることを特徴
   とする、請求項１記載のイオンビーム装置。
7. 【請求項７】二次及び三次粒子の放出を補正したビーム
   電流を検知するビーム電流検知手段を、さらに備えるこ
   とを特徴とする、請求項１記載のイオンビーム装置。
8. 【請求項８】（ａ）操作中のブランキングを行わない期
   間に、実質的に被加工物に向かって伝搬するイオンビー
   ムを発生するビーム発生手段と、 （ｂ）操作中の所定のブランキング期間に、ビームをブ
   ランキングさせるビームブランキング手段で、（ｉ）操
   作中のブランキングを行わない期間に、ビームが被加工
   物に向かって伝搬するときに通過するアパーチャを有す
   るアパーチャエレメントを備えるアパーチャ手段と、
   （ii）ブランキング期間にビームを偏向させ、ビームを
   アパーチャからそらせてアパーチャエレメントに衝突さ
   せることによって、ビームが被加工物へ伝搬することを
   防止するビーム偏向手段、とを含んだビームブランキン
   グ手段と、を備えたイオンビーム装置であって、 A.前記アパーチャ手段とビーム偏向手段との間に、電位
   障壁を形成するための電位障壁手段であって、ブランキ
   ング期間にイオンがアパーチャエレメントに衝突するこ
   とによりアパーチャエレメントから放出される二次荷電
   粒子の運動エネルギーよりも大きい所定の負の電位を加
   えられる少なくとも一つの障壁電極が前記電位障壁手段
   に含まれ、それによって、（ｉ）ブランキング期間にア
   パーチャエレメントから放出された二次荷電粒子がビー
   ム偏向手段に衝突することを防止して、そうすることに
   より、前記ビーム偏向手段に二次荷電粒子が衝突するこ
   とによる偏向手段上の炭化水素のクラッキング、絶縁体
   の蓄積、電荷の蓄積を減少させ、また、ブランキングを
   行わない期間のイオンビームの位置の正確さを向上さ
   せ、（ii）アパーチャエレメントから放出された荷電粒
   子をアパーチャエレメントへ戻される、電位障壁手段
   と、 B.ブランキング中にアパーチャエレメントに向かって流
   れるイオンの電流から、前記アパーチャエレメントから
   放出される二次イオンの電流を差し引いた電流を示す第
   一の電気信号を与える、アパーチャエレメントに電気的
   に接続された第一の電流測定手段と、 C.前記アパーチャエレメントから放出され、前記少なく
   とも一つの障壁電極に衝突する二次イオンの電流を示す
   第二の電気信号を与える、前記少なくとも一つの障壁電
   極に電気的に接続された第二の電流測定手段と、 D.前記第一及び第二の電気信号の合計値を示す電気信号
   を与える、前記第一の電流測定手段と前記第二の電流測
   定手段とに電気的に接続された合計手段であって、前記
   合計値がイオンビームの電流を示す、合計手段と、 を備えることを特徴とするイオンビーム装置。
9. 【請求項９】前記電位障壁手段が、 前記少なくとも一つの障壁電極とビーム偏向手段との間
   の少なくとも一つのシールド電極を備え、前記少なくと
   も一つのシールド電極が接地されており、前記少なくと
   も一つの障壁電極に加えられた負の電位によるイオンビ
   ームの非点収差が、操作中のブランキングを行わない期
   間に実質的に防止される、ことを特徴とする請求項８記
   載のイオンビーム装置。