JP3944384B2 - 集束イオンビーム加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオンビーム加工装置に係り、特に半導体ないしは絶縁物試料をイオンビームで加工した際の加工面を、新たな表面処理を施さずに精度良くかつ試料にダメージを与えることなく観察可能なイオンビーム加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置では、半導体ないし絶縁物試料をイオンビームにより加工する場合は予め試料表面に帯電防止用の金属コーティングを施し、加工断面を観察する際も新たに断面部に金属コーティングを施さないと帯電が発生し良好な観察が行えなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、イオンビームによる加工を行った試料に金属コーティングを施すためにいったん試料室から取出す必要があった。そのため、所望の断面が加工できているかどうか確認するのに手間がかかるという問題があった。また、加工した位置が観察可能位置に来るようステージを動かして検索し直す手間も生じた。
【０００４】
本発明は、試料室を低真空雰囲気にしてSEMで観察することを目的としており、さらに試料表面にダメージを与えることなく観察可能な集束イオンビーム加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、イオン源室を高真空に保つための遮断バルブを設けたイオンビーム照射系と軸方向を異にした電子ビーム照射系を低真空雰囲気に設定可能な同一試料室に設け、前記遮断バルブを閉じて試料室内を低真空雰囲気にしてSEM(Scanning Electron Microscope)で観察することにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１により説明する。真空チャンバー３はバルブ１２，１３を介し油拡散ポンプ１４により排気されるようになっている。前記真空チャンバー２にはイオンビーム鏡筒２，電子ビーム鏡筒１，２次電子検出器２９，反射電子検出器３０及び試料ステージ４１が設けられている。前記試料ステージ４１上に設置された試料４０上へのイオンビーム２８照射点の近傍には電子ビーム２７がイオンビーム２８とはそのビーム軸方向を異にして照射されるようになっている。前記電子ビーム鏡筒１内の電子銃室２１,レンズ室２２は排気管１１を介して排気され高真空状態としてある。前記イオンビーム鏡筒内のイオン源室２５はイオンポンプ１７により排気され高真空状態としてある。
【０００７】
本構成装置で予め表面に金属コーティングを施した試料４０を加工する際は、バルブ１２，１３を開いて真空チャンバー内を１×１０-4Paの高真空状態にしてイオンビーム鏡筒２内の遮断バルブ１０を開きイオン源２４から発したイオンビーム２８を図示していない各静電レンズ系と対物レンズ２６により試料４０表面上に集束させ、図示していない偏向電極により所望の領域をビーム走査し加工を行う。ここで対物レンズ２６にはビームを集束させるために１３ｋV〜２０ｋVの高電圧を印加してある。次いで加工断面の観察を行う場合、加工面では表面に施した金属コーティングが取除かれ素地が露出しているため高真空状態ではチャージアップが発生するため低真空状態に切替て観察を行う。この場合まず遮断バルブ１０を閉じてイオン源室２５内は１×１０-5Paの高真空に保つようにする。このとき遮断バルブ１０の動作に連動して試料チャンバー３側に配置された対物レンズ２６に印加していた高電圧はOFFするようにする。次いでバルブ１２を閉じバルブ３４，３５を開いてニードルバルブ１８を調整しながらロータリーポンプ１６で排気することにより１〜２７０Paの任意の真空度に設定する。この場合、レンズ室２２，電子銃室２１は排気管１１を介して油拡散ポンプ１４で排気され、かつレンズ室２２と真空チャンバー３間には数百μｍの絞りであるオリフィス２３が設けられているためこの部位は１×１０-4Paの高真空に保たれる。電子銃２０から発した電子ビーム２７を図示していないレンズ系で集束し図示していない走査偏向系により試料４０表面上を走査し、発生した反射電子を反射電子検出器３０で検出し画像化することで所望の断面をチャージアップすることなく良好に観察が可能となる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体ないし絶縁物試料において加工断面をチャージアップ無く良好かつ迅速に観察可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のイオンビーム加工装置の構成図である。
【符号の説明】
１…電子ビーム鏡筒、２…イオンビーム鏡筒、３…真空チャンバー、１０…遮断バルブ、１１…排気管、１２，１３…バルブ、１４…油拡散ポンプ、１５，１６…ロータリーポンプ、１７…イオンポンプ、１８…ニードルバルブ、２０…電子銃、２１…電子銃室、２２…レンズ室、２３…オリフィス、２４…イオン源、２５…イオン源室、２６…対物レンズ、２７…電子ビーム、２８…イオンビーム、２９…２次電子検出器、３０…反射電子検出器、３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７…バルブ、４０…試料、４１…ステージ。
Claims (2)
- 試料面を走査照射するイオンビーム照射系と、電子ビーム照射系、各ビーム走査時に試料から放出される２次電子を捕らえる検出器、上記検出器からの出力を表示する像表示装置およびビーム切替機構を有し、前記イオンビーム照射系と電子ビーム照射系を軸方向を異にして同一試料室に装備し、前記イオンビームで試料を加工した際の加工面を試料室を１〜２７０Ｐａの任意の真空度の状態にして前記電子ビームの走査条件により観察し、前記イオンビーム照射系において、イオン源室と試料室側の排気系を遮断するためのバルブを設け、本バルブを閉じないと試料室を１〜２７０Ｐａの任意の真空度にできないような機構を具有したことを特徴とする集束イオンビーム加工装置。
- 試料面を走査照射するイオンビーム照射系と、電子ビーム照射系、各ビーム走査時に試料から放出される２次電子を捕らえる検出器、上記検出器からの出力を表示する像表示装置およびビーム切替機構を有し、前記イオンビーム照射系と電子ビーム照射系を軸方向を異にして同一試料室に装備し、前記イオンビームで試料を加工した際の加工面を試料室を１〜２７０Ｐａの任意の真空度の状態にして前記電子ビームの走査条件により観察し、前記イオンビーム照射系において、イオン源室と試料室側の排気系を遮断するためのバルブを閉じると試料室側に配置した対物レンズの高電圧を落とすような機構を具有したことを特徴とする集束イオンビーム加工装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001353951A JP3944384B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 集束イオンビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353951A JP3944384B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 集束イオンビーム加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003157792A JP2003157792A (ja) | 2003-05-30 |
| JP3944384B2 true JP3944384B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=19165877
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001353951A Expired - Lifetime JP3944384B2 (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 集束イオンビーム加工装置 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3944384B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP4565235B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-10-20 | 財団法人北九州産業学術推進機構 | 誘電体材料の加工方法 |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001353951A patent/JP3944384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JP2003157792A (ja) | 2003-05-30 |
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