JP3408972B2 - 荷電粒子ビーム装置及び加工方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置及び加工方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、荷電粒子ビーム装置及
び荷電粒子ビームを用いた加工方法に関する。
び荷電粒子ビームを用いた加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、荷電粒子ビームの観察対象になる
ような微細部品の取り扱いは、対象が微細であるが故に
部品の位置合わせが困難であった。また、微細部品であ
るが故に表面張力や静電気の吸引力等の影響が支配的で
あり、部品の移送や特定個所への部品の位置付けが困難
であった。
ような微細部品の取り扱いは、対象が微細であるが故に
部品の位置合わせが困難であった。また、微細部品であ
るが故に表面張力や静電気の吸引力等の影響が支配的で
あり、部品の移送や特定個所への部品の位置付けが困難
であった。
【０００３】荷電粒子ビームの観察の場合ではないが、
微細な物品、例えば半導体ペレット等を支持する支持機
構は、特公昭５６−５２４４８号公報に記載されている
ように、真空吸着するための開孔を備えた支持具を有
し、これに半導体ペレット等を真空吸着していた。この
支持機構により、微細な物品を損傷を与えることなく支
持することが可能であった。
微細な物品、例えば半導体ペレット等を支持する支持機
構は、特公昭５６−５２４４８号公報に記載されている
ように、真空吸着するための開孔を備えた支持具を有
し、これに半導体ペレット等を真空吸着していた。この
支持機構により、微細な物品を損傷を与えることなく支
持することが可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、大
気中での使用を前提としたものであり、荷電粒子ビーム
装置内での使用は原理的に不可能であるという問題があ
った。それ故、荷電粒子ビーム装置では、微細な部品の
位置合わせ、部品の移送や特定個所への部品の位置付け
は困難であった。
気中での使用を前提としたものであり、荷電粒子ビーム
装置内での使用は原理的に不可能であるという問題があ
った。それ故、荷電粒子ビーム装置では、微細な部品の
位置合わせ、部品の移送や特定個所への部品の位置付け
は困難であった。
【０００５】本発明の目的は、荷電粒子ビームを用い
て、微細部品の組立を行うときに、微細部品を取り扱い
が可能な荷電粒子ビーム装置を提供することにある。本
発明の他の目的は、荷電粒子ビームを用いて、微細部品
の組立を行うときに、微細部品を取り扱いが可能な加工
方法を提供することにある。
て、微細部品の組立を行うときに、微細部品を取り扱い
が可能な荷電粒子ビーム装置を提供することにある。本
発明の他の目的は、荷電粒子ビームを用いて、微細部品
の組立を行うときに、微細部品を取り扱いが可能な加工
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の荷電粒子ビーム装置は、収束した荷電粒子
ビームを照射するための荷電粒子ビーム光学系と、荷電
粒子ビームの照射対象から発生する二次荷電粒子を検出
するための検出器と、この検出器で得られた二次荷電粒
子に基づいて荷電粒子像を形成する画像表示装置を備え
た荷電粒子ビーム装置において、接続試料と被接続対象
とをガス雰囲気中で上記荷電粒子ビームを照射して接続
するために、該ガスを導入するガス源と、上記被接続対
象と上記荷電粒子ビーム光学系との間で上記接続試料を
支持するための、一対のバイモルフ型圧電素子を用いた
ピンセット機構と、該ピンセット機構を移動する移動手
段を備えるようにしたものである。
に、本発明の荷電粒子ビーム装置は、収束した荷電粒子
ビームを照射するための荷電粒子ビーム光学系と、荷電
粒子ビームの照射対象から発生する二次荷電粒子を検出
するための検出器と、この検出器で得られた二次荷電粒
子に基づいて荷電粒子像を形成する画像表示装置を備え
た荷電粒子ビーム装置において、接続試料と被接続対象
とをガス雰囲気中で上記荷電粒子ビームを照射して接続
するために、該ガスを導入するガス源と、上記被接続対
象と上記荷電粒子ビーム光学系との間で上記接続試料を
支持するための、一対のバイモルフ型圧電素子を用いた
ピンセット機構と、該ピンセット機構を移動する移動手
段を備えるようにしたものである。
【０００７】この荷電粒子ビーム装置の移動手段は、支
持機構を微動させるための微動手段及びこの微動手段を
移動させるための粗動手段を備えたもでもよい。この微
動手段は、積層型圧電素子を連結した多軸マニピュレー
ターであってもよい。
持機構を微動させるための微動手段及びこの微動手段を
移動させるための粗動手段を備えたもでもよい。この微
動手段は、積層型圧電素子を連結した多軸マニピュレー
ターであってもよい。
【０００８】また、上記他の目的を達成するために、本
発明の加工方法は、荷電粒子ビームを照射することによ
って照射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像
を形成し、該画像で上記照射対象の状況をモニタして、
上記荷電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを
用いた加工方法であって、被接続対象に接続試料を接続
するために、該接続試料を一対のバイモルフ型圧電素子
を用いたピンセット機構の先端に支持させた状態で該ピ
ンセット機構を、多軸マニピュレーターを含む移動機構
で移動させて位置合わせを行い、ガスノズルよりガスを
放出させて、該ガス雰囲気に上記荷電粒子ビームを照射
して、上記被接続対象と上記接続試料の間に堆積膜を形
成するようにしたものである。
発明の加工方法は、荷電粒子ビームを照射することによ
って照射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像
を形成し、該画像で上記照射対象の状況をモニタして、
上記荷電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを
用いた加工方法であって、被接続対象に接続試料を接続
するために、該接続試料を一対のバイモルフ型圧電素子
を用いたピンセット機構の先端に支持させた状態で該ピ
ンセット機構を、多軸マニピュレーターを含む移動機構
で移動させて位置合わせを行い、ガスノズルよりガスを
放出させて、該ガス雰囲気に上記荷電粒子ビームを照射
して、上記被接続対象と上記接続試料の間に堆積膜を形
成するようにしたものである。
【０００９】また、上記他の目的を達成するために、本
発明の加工方法は、荷電粒子ビームを照射することによ
って照射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像
を形成し、この画像で照射対象の状況をモニタして、荷
電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを用いた
加工方法であって、被接続対象に接続試料を接続するた
めに、接続試料を２つの電圧印加端子を有する一対のバ
イモルフ型圧電素子を用いたピンセット機構に把持させ
た状態で、この２つの電圧印加端子間に電圧を印加して
接続試料を動作させ、この動作状態で２つの電圧印加端
子を移動させて位置合わせを行い、ガスノズルよりガス
を放出させて、ガス雰囲気に荷電粒子ビームを照射し
て、被接続対象と接続試料の間に堆積膜を形成するよう
にしたものである。
発明の加工方法は、荷電粒子ビームを照射することによ
って照射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像
を形成し、この画像で照射対象の状況をモニタして、荷
電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを用いた
加工方法であって、被接続対象に接続試料を接続するた
めに、接続試料を２つの電圧印加端子を有する一対のバ
イモルフ型圧電素子を用いたピンセット機構に把持させ
た状態で、この２つの電圧印加端子間に電圧を印加して
接続試料を動作させ、この動作状態で２つの電圧印加端
子を移動させて位置合わせを行い、ガスノズルよりガス
を放出させて、ガス雰囲気に荷電粒子ビームを照射し
て、被接続対象と接続試料の間に堆積膜を形成するよう
にしたものである。
【００１０】
【作用】荷電粒子ビームを用いて、微細部品の組立を行
うときに、一方の微細部品の取り扱いを行う支持機構
と、これを移動させる移動手段を設けた装置により行う
ことにより、その取り扱いが可能となる。 このような支
持機構にバイモルフ型圧電素子を用いることが好まし
い。バイモルフ型圧電素子は、電圧を印加することによ
り撓み運動をする。それ故、二枚の板状体の少なくとも
一方をバイモルフ型圧電素子とし、両者を重ね合わせ、
該素子に電圧を印加すれば一端が近接、離隔し、開閉運
動をする。よって支持機構として作用する。
うときに、一方の微細部品の取り扱いを行う支持機構
と、これを移動させる移動手段を設けた装置により行う
ことにより、その取り扱いが可能となる。 このような支
持機構にバイモルフ型圧電素子を用いることが好まし
い。バイモルフ型圧電素子は、電圧を印加することによ
り撓み運動をする。それ故、二枚の板状体の少なくとも
一方をバイモルフ型圧電素子とし、両者を重ね合わせ、
該素子に電圧を印加すれば一端が近接、離隔し、開閉運
動をする。よって支持機構として作用する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。 実施例 １ 第１図は本発明の支持機構の一実施例であるピンセット
機構を示す構成図である。ここで用たバイモルフ型圧電
素子は、第１図（ａ）に示すように、３枚の電極板の間
に２枚の圧電材料１０２（ジルコン酸チタン酸塩）を挾
み込んだもので、中間電極１００と外側の側壁電極１０
１との間に電源２から電圧を印加すると圧電素子はわん
曲する。第１図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、くさび
型に加工した一対のバイモルフ型圧電素子１ａ、１ｂを
重ね合わせ、ピンセット機構を形成した。すなわち、圧
電素子板一枚から、くさび型図形を線対象に一組切り抜
き、印加電圧の極性に対するわん曲方向が相反するよう
に重ね合わせ、ピンセット先端の開閉運動を可能とし
た。第１図（ｂ）は電源２の出力電圧を０Ｖとし、ピン
セットが閉じた状態を示したものである。この場合、圧
電素子の弾性力により、ピンセットは閉じている。試料
を挾む力が不足する場合は、電源２の出力電圧極性を変
えて、圧電素子を内側にわん曲させ、挾む力を増大させ
る。第１図（ｃ）は中間電極に＋３０Ｖの電圧を印加
し、ピンセットを開いた様子を示したものである。ピン
セット長３０ｍｍで５００μｍの開口距離が得られた。
より大きな試料を掴みたい場合やピンセットと試料との
接触状態を最適化したい場合は、ピンセットを構成する
２枚の板の間にスペーサを挿入すれば良い。本実施例の
ピンセット機構は構成がシンプルで軽量小型であり、特
に真空中で微細部品をソフトに掴む用途に好適である。
る。 実施例 １ 第１図は本発明の支持機構の一実施例であるピンセット
機構を示す構成図である。ここで用たバイモルフ型圧電
素子は、第１図（ａ）に示すように、３枚の電極板の間
に２枚の圧電材料１０２（ジルコン酸チタン酸塩）を挾
み込んだもので、中間電極１００と外側の側壁電極１０
１との間に電源２から電圧を印加すると圧電素子はわん
曲する。第１図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、くさび
型に加工した一対のバイモルフ型圧電素子１ａ、１ｂを
重ね合わせ、ピンセット機構を形成した。すなわち、圧
電素子板一枚から、くさび型図形を線対象に一組切り抜
き、印加電圧の極性に対するわん曲方向が相反するよう
に重ね合わせ、ピンセット先端の開閉運動を可能とし
た。第１図（ｂ）は電源２の出力電圧を０Ｖとし、ピン
セットが閉じた状態を示したものである。この場合、圧
電素子の弾性力により、ピンセットは閉じている。試料
を挾む力が不足する場合は、電源２の出力電圧極性を変
えて、圧電素子を内側にわん曲させ、挾む力を増大させ
る。第１図（ｃ）は中間電極に＋３０Ｖの電圧を印加
し、ピンセットを開いた様子を示したものである。ピン
セット長３０ｍｍで５００μｍの開口距離が得られた。
より大きな試料を掴みたい場合やピンセットと試料との
接触状態を最適化したい場合は、ピンセットを構成する
２枚の板の間にスペーサを挿入すれば良い。本実施例の
ピンセット機構は構成がシンプルで軽量小型であり、特
に真空中で微細部品をソフトに掴む用途に好適である。
【００１２】実施例 ２
第２図に、ピンセット機構をバイモルフ型圧電素子を連
結した３軸マニピュレーター先端に装着し、試料の３次
元移動を可能とした支持システムを示す。バイモルフ型
圧電素子１ｃ、１ｄ、１ｅを９０度ずつ曲げて接続し、
ｘ、ｙ、ｚの３軸の駆動を可能とし、先端に実施例１で
示したピンセット機構を装着した。圧電素子寸法は１０
ｍｍ×３０ｍｍ、厚みは０．５ｍｍである。中間電極と
側壁電極との間に±３０Ｖ印加すると約±５００μｍの
変位が得られる。本実施例では、各圧電素子１ｃ、１
ｄ、１ｅに３個の電源（図示せず）を直接接続した。バ
イモルフ型圧電素子はたわみ運動するため、各素子の先
端部は一軸の変位とはならない。つまり、圧電素子１ｃ
に印加する出力電圧を変えることで、ピンセット機構先
端はｘ軸とｙ軸の２軸変化する。このような構成でも、
試料を顕微鏡等で観察しながら電源を操作することによ
り、マニピュレーターとして十分実用になる。各軸単独
に操作したい場合は、直交座標系の移動データー信号か
ら各圧電素子の駆動電圧を発生する補正回路を用いれば
よい。この補正回路を実現する手法として、演算による
ものと対応表によるものとがある。
結した３軸マニピュレーター先端に装着し、試料の３次
元移動を可能とした支持システムを示す。バイモルフ型
圧電素子１ｃ、１ｄ、１ｅを９０度ずつ曲げて接続し、
ｘ、ｙ、ｚの３軸の駆動を可能とし、先端に実施例１で
示したピンセット機構を装着した。圧電素子寸法は１０
ｍｍ×３０ｍｍ、厚みは０．５ｍｍである。中間電極と
側壁電極との間に±３０Ｖ印加すると約±５００μｍの
変位が得られる。本実施例では、各圧電素子１ｃ、１
ｄ、１ｅに３個の電源（図示せず）を直接接続した。バ
イモルフ型圧電素子はたわみ運動するため、各素子の先
端部は一軸の変位とはならない。つまり、圧電素子１ｃ
に印加する出力電圧を変えることで、ピンセット機構先
端はｘ軸とｙ軸の２軸変化する。このような構成でも、
試料を顕微鏡等で観察しながら電源を操作することによ
り、マニピュレーターとして十分実用になる。各軸単独
に操作したい場合は、直交座標系の移動データー信号か
ら各圧電素子の駆動電圧を発生する補正回路を用いれば
よい。この補正回路を実現する手法として、演算による
ものと対応表によるものとがある。
【００１３】本実施例の支持システムは、バイモルフ型
圧電素子を利用しているため、小型軽量にもかかわらず
移動距離が大きく、例えば、半導体チップ等の軽量部品
をソフトに運搬する用途に適している。
圧電素子を利用しているため、小型軽量にもかかわらず
移動距離が大きく、例えば、半導体チップ等の軽量部品
をソフトに運搬する用途に適している。
【００１４】実施例 ３
第３図は、積層型圧電素子ブロック３を変位の方向を各
９０度傾けて３個積み重ねて構成した３軸マニピュレー
ターに、実施例１に示したピンセット機構を搭載した支
持システムの例である。積層型圧電素子は移動距離が小
さい欠点を有するが、ドリフトやヒステリシスが小さ
く、位置精度が高く振動にも強いため、高精度の位置決
めが要求される用途に好適である。
９０度傾けて３個積み重ねて構成した３軸マニピュレー
ターに、実施例１に示したピンセット機構を搭載した支
持システムの例である。積層型圧電素子は移動距離が小
さい欠点を有するが、ドリフトやヒステリシスが小さ
く、位置精度が高く振動にも強いため、高精度の位置決
めが要求される用途に好適である。
【００１５】実施例 ４
実用的な駆動距離を確保するために、第３図に示した３
軸マニピュレーターを別の広範囲に移動できるマニピュ
レーターにさらに連結して装置構成した例を示す。本実
施例の支持システムは、第４図に示すように、実施例１
に示したピンセット機構２０を、実施例３に示した積層
型圧電ブロックを連結した３軸マニピュレーターよりな
る微動手段２１に搭載し、この微動手段２１をさらにス
テッピングモーターとウォームギヤを用いた粗動手段２
２に連結し、これらを制御する制御手段２３を設けたも
のである。積層型圧電ブロックを用いた３軸マニピュレ
ーターは高精度の位置決めが可能であるが、変位量が１
０〜１００μｍと小さいので本実施例のように粗動手段
と組み合わせて用いることが好ましい。また微動手段２
１として変位量が大きいものを用いれば粗動手段はなく
てもよい。
軸マニピュレーターを別の広範囲に移動できるマニピュ
レーターにさらに連結して装置構成した例を示す。本実
施例の支持システムは、第４図に示すように、実施例１
に示したピンセット機構２０を、実施例３に示した積層
型圧電ブロックを連結した３軸マニピュレーターよりな
る微動手段２１に搭載し、この微動手段２１をさらにス
テッピングモーターとウォームギヤを用いた粗動手段２
２に連結し、これらを制御する制御手段２３を設けたも
のである。積層型圧電ブロックを用いた３軸マニピュレ
ーターは高精度の位置決めが可能であるが、変位量が１
０〜１００μｍと小さいので本実施例のように粗動手段
と組み合わせて用いることが好ましい。また微動手段２
１として変位量が大きいものを用いれば粗動手段はなく
てもよい。
【００１６】実施例 ５
第５図に、実施例１に示したピンセット機構を有する組
立て装置を示す。この組立て装置は、真空装置（図示せ
ず）内に、試料台４０、集束した荷電粒子ビームを試料
台上の試料４１に照射するための集束イオンビーム光学
系３０、試料４１から発生する二次荷電粒子を検出する
２次荷電粒子検出器３３、試料を保持し、移動させるた
めのピンセット機構２０、ピンセット機構２０を移動さ
せる微動手段２１及びガスを導入するノズル９を配置
し、さらにピンセット機構２０と微動手段 ２１を制御
する制御手段２３、試料からビーム掃引に同期して発生
した二次荷電粒子を検出して画像でモニターするための
画像表示装置（ＣＲＴ）３２及び集束イオンビーム光学
系を制御する偏向制御装置３１を設けてある。また、上
記ピンセット機構を介して試料に電圧を印加するための
電源（図示せず）が設けられている。なお、本実施例に
おいて、微動手段２１として、実施例２に記載のバイモ
ルフ型圧電素子を連結した３軸マニピュレーターを用い
た。
立て装置を示す。この組立て装置は、真空装置（図示せ
ず）内に、試料台４０、集束した荷電粒子ビームを試料
台上の試料４１に照射するための集束イオンビーム光学
系３０、試料４１から発生する二次荷電粒子を検出する
２次荷電粒子検出器３３、試料を保持し、移動させるた
めのピンセット機構２０、ピンセット機構２０を移動さ
せる微動手段２１及びガスを導入するノズル９を配置
し、さらにピンセット機構２０と微動手段 ２１を制御
する制御手段２３、試料からビーム掃引に同期して発生
した二次荷電粒子を検出して画像でモニターするための
画像表示装置（ＣＲＴ）３２及び集束イオンビーム光学
系を制御する偏向制御装置３１を設けてある。また、上
記ピンセット機構を介して試料に電圧を印加するための
電源（図示せず）が設けられている。なお、本実施例に
おいて、微動手段２１として、実施例２に記載のバイモ
ルフ型圧電素子を連結した３軸マニピュレーターを用い
た。
【００１７】次にこの装置を用いて半導体レーザーを実
装した例を示す。第６図は、実装する試料近傍の斜視図
である。半導体レーザーチップ５を導波路６端面に実装
する場合、良好な結合効率を得るためには正確な位置合
わせが必要である。これを行なうには、（１）半導体レ
ーザーを実際に発光させ、導波路に入射した光の強度を
測定しながら位置合わせを行なう方法と、（２）導波路
の出力端から逆に光を入射し、半導体レーザーを光セン
サーとして動作させて、光強度を測定しながら位置合わ
せを行なう方法がある。本実施例は前者の方法を用いた
もので、ピンセット機構２０を介して半導体レーザーチ
ップ５に電源１１を接続し、位置合わせを行なった。半
導体レーザーチップ５の固定及び配線はＷ（ＣＯ)6金属
ガス１０雰囲気中での集束イオンビーム（ＦＩＢ）４照
射によるＷ堆積膜７により電源ライン８に接続すること
で行なった。ガスはノズル９により加工部に局所照射し
た。本実施例のように、ピンセット機構を介して、試料
と外部回路との電気的接続を行なうと、試料を動作させ
ながら運搬することが可能となる。
装した例を示す。第６図は、実装する試料近傍の斜視図
である。半導体レーザーチップ５を導波路６端面に実装
する場合、良好な結合効率を得るためには正確な位置合
わせが必要である。これを行なうには、（１）半導体レ
ーザーを実際に発光させ、導波路に入射した光の強度を
測定しながら位置合わせを行なう方法と、（２）導波路
の出力端から逆に光を入射し、半導体レーザーを光セン
サーとして動作させて、光強度を測定しながら位置合わ
せを行なう方法がある。本実施例は前者の方法を用いた
もので、ピンセット機構２０を介して半導体レーザーチ
ップ５に電源１１を接続し、位置合わせを行なった。半
導体レーザーチップ５の固定及び配線はＷ（ＣＯ)6金属
ガス１０雰囲気中での集束イオンビーム（ＦＩＢ）４照
射によるＷ堆積膜７により電源ライン８に接続すること
で行なった。ガスはノズル９により加工部に局所照射し
た。本実施例のように、ピンセット機構を介して、試料
と外部回路との電気的接続を行なうと、試料を動作させ
ながら運搬することが可能となる。
【００１８】本実施例のように、ＦＩＢを利用して試料
の固定や配線を行なう場合、デバイスの状況を、ＦＩＢ
掃引に同期して検出した二次荷電粒子（二次電子、二次
イオン）による画像でモニターする。二次荷電粒子は低
エネルギー粒子であり、それらの運動軌道は１次ビーム
照射部近傍の電界及び磁界に影響されやすい。従って、
ピンセット機構の電位は、二次電子を検出する場合０Ｖ
以下の負電位に、正の二次イオンを検出する場合０Ｖ以
上の正電位にする必要があり、これにより荷電粒子が捕
獲されず、検出感度の低下を防ぐことができる。試料に
異なる電位を供給する必要のない場合や、ピンセット先
端部でコンタクト点を有する配線を這わせ、試料に電源
供給等を行なう場合は、圧電素子側壁を接地電位とする
ことで、１次ビーム及び２次ビームへの影響を無くすこ
とができる。バイモルフ型圧電素子は積層構造の見える
端面に中間電極が露出する。これにより、周囲に電界が
しみだし、これがビーム照射部近傍にある場合、二次電
子等に影響を与える。従って、中間電極を側壁電極より
小さくする等により、側壁電極で中間電極により発生す
る電界をシールドすることが望ましい。
の固定や配線を行なう場合、デバイスの状況を、ＦＩＢ
掃引に同期して検出した二次荷電粒子（二次電子、二次
イオン）による画像でモニターする。二次荷電粒子は低
エネルギー粒子であり、それらの運動軌道は１次ビーム
照射部近傍の電界及び磁界に影響されやすい。従って、
ピンセット機構の電位は、二次電子を検出する場合０Ｖ
以下の負電位に、正の二次イオンを検出する場合０Ｖ以
上の正電位にする必要があり、これにより荷電粒子が捕
獲されず、検出感度の低下を防ぐことができる。試料に
異なる電位を供給する必要のない場合や、ピンセット先
端部でコンタクト点を有する配線を這わせ、試料に電源
供給等を行なう場合は、圧電素子側壁を接地電位とする
ことで、１次ビーム及び２次ビームへの影響を無くすこ
とができる。バイモルフ型圧電素子は積層構造の見える
端面に中間電極が露出する。これにより、周囲に電界が
しみだし、これがビーム照射部近傍にある場合、二次電
子等に影響を与える。従って、中間電極を側壁電極より
小さくする等により、側壁電極で中間電極により発生す
る電界をシールドすることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、真空中で微細部品をソ
フトに保持することができる。また、試料を電気的動作
させながら運搬することもできる。そのため２つの微細
部品の組立を容易に行うことができる。
フトに保持することができる。また、試料を電気的動作
させながら運搬することもできる。そのため２つの微細
部品の組立を容易に行うことができる。
【第１図】本発明に用いる支持機構の基本構成を示す一
実施例の構成図。
実施例の構成図。
【第２図】本発明に用いる３軸マニピュレーターと支持
機構とを組み合わせた一実施例の構成図。
機構とを組み合わせた一実施例の構成図。
【第３図】本発明に用いる３軸マニピュレーターと支持
機構とを組み合わせた一実施例の構成図。
機構とを組み合わせた一実施例の構成図。
【第４図】本発明に用いる支持システムの一実施例の構
成図。
成図。
【第５図】本発明に用いる組立装置の一実施例の構成
図。
図。
【第６図】第５図に示した組立装置の試料近傍の斜視
図。
図。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…バイモルフ型圧電素子
２…電源
３…積層型圧電素子ブロック
４…集束イオンビーム
５…半導体レーザーチップ
６…導波路
７…堆積膜
８…電源ライン
９…ノズル
１０…ガス
１１…電源
２０…ピンセット機構
２１…微動手段
２２…粗動手段
２３…制御手段
３０…集束イオンビーム光学系
３１…偏向制御装置
３２…画像表示装置
３３…２次荷電粒子検出器
４０…試料台
４１…試料
１００…中間電極
１０１…側壁電極
１０２…圧電材料
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 助田 裕史
東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地
株式会社日立製作所 中央研究所内
(56)参考文献 特開 昭62−177844（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−168207（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−119847（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−7248（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−37489（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−262636（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−115972（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−158945（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−19379（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−294644（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−67793（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−74398（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−12786（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−283198（ＪＰ，Ａ)
実開 昭51−101766（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−117298（ＪＰ，Ｕ)
国際公開89／10243（ＷＯ，Ａ１)
Claims (7)
- 【請求項１】収束した荷電粒子ビームを照射するための
荷電粒子ビーム光学系と、 上記荷電粒子ビームの照射対象から発生する二次荷電粒
子を検出するための検出器と、 該検出器で得られた二次荷電粒子に基づいて荷電粒子像
を形成する画像表示装置を備えた荷電粒子ビーム装置に
おいて、接続試料と被接続対象とをガス雰囲気中で上記荷電粒子
ビームを照射して接続するために、該ガスを導入するガ
ス源と、 上記被接続対象と上記荷電粒子ビーム光学系との間で上
記接続試料を支持するための、一対のバイモルフ型圧電
素子を用いたピンセット機構と、 該ピンセット機構を移動する移動手段を 備えたことを特
徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項２】請求項１記載の荷電粒子ビーム装置におい
て、上記移動手段は、バイモルフ型圧電素子を連結した
多軸マニピュレーターであることを特徴とする荷電粒子
ビーム装置。 - 【請求項３】請求項１記載の荷電粒子ビーム装置におい
て、上記移動手段は、積層型圧電素子を連結した多紬マ
ニピュレーターであることを特徴とする荷電粒子ビーム
装置。 - 【請求項４】請求項１記載の荷電粒子ビーム装置におい
て、上記移動手段は、上記支持機構を微動させるための
微動手段及び該微動手段を移動させるための粗動手段を
備えてなることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項５】請求項４記載の荷電粒子ビーム装置におい
て、上記微動手段は、積層型圧電素子を連結した多紬マ
ニピュレーターであることを特徴とする荷電粒子ビーム
装置。 - 【請求項６】 荷電粒子ビームを照射することによって照
射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像を形成
し、該画像で上記照射対象の状況をモニタして、上記荷
電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを用いた
加工方法であって、 被接続対象に接続試料を接続するために、該接続試料を
一対のバイモルフ型圧電素子を用いたピンセット機構の
先端に支持させた状態で該ピンセット機構を、多軸マニ
ピュレーターを含む移動機構で移動させて位置合わせを
行い、ガスノズルよりガスを放出させて、該ガス雰囲気
に上記荷電粒子ビームを照射して、上記被接続対象と上
記接続試料の間に堆積膜を形成することを特徴とする荷
電粒子ビームを用いた加工方法。 - 【請求項７】 荷電粒子ビームを照射することによって照
射対象より発生する二次荷電粒子を検出して画像を形成
し、該画像で上記照射対象の状況をモニタして、上記荷
電粒子ビームによる加工を行う荷電粒子ビームを用いた
加工方法であって、 被接続対象に接続試料を接続するために、該接続試料を
２つの電圧印加端子を有する一対のバイモルフ型圧電素
子を用いたピンセット機構に把持させた状態で、該２つ
の電圧印加端子間に電圧を印加して上記接続試料を動作
させ、該動作状態で上記２つの電圧印加端子を移動させ
て位置合わせを行い、ガスノズルよりガスを放出させ
て、該ガス雰囲気に上記荷電粒子ビームを照射して、上
記被接続対象と上記接続試料の間に堆積膜を形成するこ
とを特徴とする荷電粒子ビームを用いた加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22548398A JP3408972B2 (ja) | 1989-11-13 | 1998-08-10 | 荷電粒子ビーム装置及び加工方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1292452A JPH03154784A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 |
| JP22548398A JP3408972B2 (ja) | 1989-11-13 | 1998-08-10 | 荷電粒子ビーム装置及び加工方法 |
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|---|---|---|---|
| JP1292452A Division JPH03154784A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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|---|---|
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-
1998
- 1998-08-10 JP JP22548398A patent/JP3408972B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH11135051A (ja) | 1999-05-21 |
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