JP5448971B2 - 荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5448971B2 JP5448971B2 JP2010076349A JP2010076349A JP5448971B2 JP 5448971 B2 JP5448971 B2 JP 5448971B2 JP 2010076349 A JP2010076349 A JP 2010076349A JP 2010076349 A JP2010076349 A JP 2010076349A JP 5448971 B2 JP5448971 B2 JP 5448971B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chip
- gas
- ion beam
- tip
- sample
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
本発明に係る荷電粒子ビーム装置は、針状のチップと、チップにガスを供給するガス供給部と、チップ表面に吸着したガスをイオン化してイオンビームを引き出す引出電極と、チップと引出電極の間に電圧を印加する電圧供給部と、イオンビームを照射してスパッタリングされた粒子をチップに堆積させるために、チップ表面と同じ金属をイオンビームが照射される面に備えたチップ再生電極と、を有する。これにより、チップから放出したイオンをチップ再生電極に衝突させ、チップ表面と同じ金属をスパッタリングし、スパッタリングされたチップ表面と同じ金属をチップ先端に堆積させることで不足したチップ表面の金属を供給し、再度、先端構造を1原子で終端されたピラミッド構造とすることを可能とする。
本発明に係る荷電粒子ビーム装置は、チップ再生電極が引出電極である。
本実施形態の集束イオンビーム装置は、図1に示すように、針状のチップ1と、チップ1にガスを供給するイオン源用ガスノズル2とイオン源用ガス供給源3からなるガス供給部と、チップ1との間で電圧を印加し、チップ1の表面に吸着したガスをイオン化してイオンを引き出す引出電極4と、イオンを試料13に向けて加速させるカソード電極5からなるイオン銃部19を備えている。ガス供給部は、イオン源用ガス供給源3と異なる第二のイオン源用ガス供給源103を備えており、バルブ操作により供給ガス種を切り替えることが可能である。また針状のチップ1はチップ1を支持するフィラメント(図示せず)に電流を流すことにより加熱する機構を備えている。そして、イオン銃部19とレンズ系の間に配置された第二のアパーチャ10と、第二のアパーチャ10を移動させるアパーチャ駆動部110と、試料13にイオンビーム11を集束させる集束レンズ電極6と対物レンズ電極8からなるレンズ系を備えている。これによりイオン銃部19から放出されたイオンビーム11を制限することができる。また、集束レンズ電極6と対物レンズ電極8の間に開口部7aを有する第一のアパーチャ7を備えている。また、第一のアパーチャ7は開口径の異なる開口部を備えている(図示せず)。異なる大きさの開口径を選択し、ビーム軸の設置することで、通過するイオンビーム11のビーム量を調整することができる。そして、イオン銃部19を装置の外側からレンズ系に対して相対的に移動可能な調整機構20を備える。
電界電離型イオン源は、図2に示すように、イオン発生室21と、チップ1と、引出電極4と、冷却装置24とを備えている。
図1に示すように、イオン銃部19は、上記電界電離型イオン源と引出電極4を通過したイオン11aを試料13に向けて加速させるカソード電極5とを備えている。そして、イオン銃部19は調整機構20と接続されている。調整機構20は真空外部からイオン銃部19をレンズ系に対して相対的に移動する。これによりレンズ系に入射するイオンビーム11の位置を調整することができる。
レンズ系は、チップ1側から試料13側に向けて順に、イオンビーム11を集束する集束レンズ電極6と、イオンビーム11を絞り込む第一のアパーチャ7と、イオンビーム11の光軸を調整するアライナ(図示せず)と、イオンビーム11の非点を調整するスティグマ(図示せず)と、イオンビーム11を試料13に対して集束する対物レンズ電極8と、試料上でイオンビーム11を走査する偏向器(図示せず)とを備えて構成される。
ガス銃18は、試料13表面にデポジション膜の原料ガス(例えば、フェナントレン、ナフタレンなどのカーボン系ガス、プラチナやタングステンなどの金属を含有する金属化合物ガスなど)を原料容器からノズルを通して供給する構成になっている。
チップ再生電極として引出電極4を用いて、第二のガスによりチップを再生する方法について説明する。図3に示すように、チップ1側の面にチップ表面と同じ金属である白金の膜4aを付着させた引出電極4を用いる。
チップ1と引出電極4間の印加電圧を制御してチップを再生する方法について説明する。図4に示すように、チップ1側の面にチップ表面と同じ金属である白金の膜4aを付着させた引出電極4を用いる。
チップ再生電極として第二のアパーチャ10を用いて、チップ再生電極をイオンビームの光軸上に移動させ、チップを再生する方法について説明する。図5に示すように、イオン源側にチップ表面と同じ金属である白金の膜10bを付着させた第二のアパーチャ10を用いる。アパーチャ駆動部110により、第二のアパーチャ10を、開口部10aがイオンビーム11の照射軸上にありイオンビーム11を通過させる配置から、イオンビーム11の照射軸上に膜10bを配置するように移動させる。膜10bにイオンビーム11を照射し、スパッタリングされた白金をチップ1に堆積させることによりチップ1を再生する。
荷電粒子ビームとして電子ビームを用いて試料を観察する場合に、チップ再生電極として引出電極4を用いてチップ1を再生する方法について説明する。
2…イオン源用ガスノズル
3…イオン源用ガス供給源
4…引出電極
4a・・・膜
5…カソード電極
6…集束レンズ電極
7…第一のアパーチャ
7a…開口部
8…対物レンズ電極
9…ガンアライメント
10…第二のアパーチャ
10a…開口部
11…イオンビーム
12…試料ステージ
13…試料
14…検出器
15…試料室
16…制御部
17…表示部
18…ガス銃
19…イオン銃部
20…調整機構
21…イオン発生室
24…冷却装置
25…ガス分子
27…電圧供給部
61…引出電圧切り替え用高圧リレー
62…加速電圧切り替え用高圧リレー
65…電圧供給部
67…電圧供給部
68…電圧供給部
103…第二のイオン源用ガス供給源
110…アパーチャ駆動部
Claims (16)
- 針状のチップと、
前記チップにガスを供給するガス供給部と、
前記チップ表面に吸着した前記ガスをイオン化してイオンビームを引き出す引出電極と、
前記チップと前記引出電極の間に電圧を印加する電圧供給部と、
前記イオンビームを照射してスパッタリングされた粒子を前記チップに堆積させるために、前記チップの表面と同じ金属を前記イオンビームが照射される面に備えたチップ再生電極と、を有する荷電粒子ビーム装置。 - 前記電圧供給部は、前記ガスのイオン化ポテンシャルよりも大きい電圧を前記チップと前記引出電極との間に印加可能である請求項1に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記チップに前記ガスよりも分子量が大きい第二のガスを供給する第二のガス供給部を有する請求項1または2に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第二のガスは、前記ガスよりもイオン化ポテンシャルの小さい請求項3に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記チップ再生電極は、前記引出電極である請求項1から4のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記チップの先端から放出されるイオンビームの光軸上に前記チップ再生電極を移動可能な駆動部を有する請求項1から4のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記電圧供給部は、前記試料に前記イオンビームを照射する場合よりも大きい電圧を前記チップと前記引出電極との間に印加し、前記試料に照射するイオンビームの前記チップ上の放出位置とは異なる位置からチップ再生用のイオンビームを前記チップ再生電極に照射し、前記チップに前記チップの表面と同じ金属を堆積させる請求項1から5のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記チップの表面と同じ金属を堆積したチップを加熱し、チップ先端の構造を再生させるために前記チップと接続されたフィラメントを有する請求項1から7のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記チップは第一の金属の上に第二の金属を被覆した構造である請求項1から8のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第一の金属はタングステンまたはモリブデンであり、第二の金属は白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、金のうちいずれか一つである請求項9に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記ガスは、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、水素、酸素、窒素のうちいずれか一つである請求項1から10のいずれか一つに記載の荷電粒子ビーム装置。
- イオンビームを放出するチップにガスを供給し、前記ガスのイオン化ポテンシャルよりも大きい電圧を前記チップと引出電極との間に印加し、イオンビームを放出させ、前記チップ表面と同じ金属を備えたチップ再生電極をスパッタリングし、前記チップの表面に前記金属を堆積させるチップ再生方法。
- 前記チップの表面と同じ金属を堆積したチップを加熱し、チップ先端の構造を再生させる請求項12に記載のチップ再生方法。
- 請求項13に記載のチップ再生方法により前記チップ先端の構造を再生させた装置内で、前記チップに試料観察用ガスを供給し、前記チップの先端から前記イオンビームを放出する電圧を前記チップと引出電極との間に印加し、前記イオンビームを試料に照射し、前記試料から発生する二次荷電粒子を検出し観察像を取得する試料観察方法。
- 請求項13に記載のチップ再生方法により前記チップ先端の構造を再生させた装置内で前記チップから電子ビームを放出する電圧を前記チップと前記引出電極の間に印加し、前記電子ビームを試料に照射し、前記試料から発生する二次電子を検出し観察像を取得する試料観察方法。
- チップに試料観察用のイオンビームを放出するガスを供給し、前記チップと引出電極との間に電圧を印加し、前記イオンビームを試料に照射し、前記試料の観察像を取得する工程と、
前記チップにチップ再生用のイオンビームを放出する第二のガスを供給し、前記チップと前記引出電極との間に第二の電圧を印加し、前記第二のガスをイオン化したイオンビームを前記チップ表面と同じ金属を備えたチップ再生電極に照射する工程と、を有する試料観察方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010076349A JP5448971B2 (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010076349A JP5448971B2 (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011210493A JP2011210493A (ja) | 2011-10-20 |
JP5448971B2 true JP5448971B2 (ja) | 2014-03-19 |
Family
ID=44941333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010076349A Expired - Fee Related JP5448971B2 (ja) | 2010-03-29 | 2010-03-29 | 荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5448971B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6490917B2 (ja) * | 2013-08-23 | 2019-03-27 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 修正装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4982161B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2012-07-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ガス電界電離イオン源、及び走査荷電粒子顕微鏡 |
JP2009037910A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Sii Nanotechnology Inc | 複合荷電粒子ビーム装置及び加工観察方法 |
EP2068343B1 (en) * | 2007-11-13 | 2011-08-31 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Charged particle source with automated tip formation |
JP5086105B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2012-11-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ガス電界電離イオン源 |
EP2088613B1 (en) * | 2008-02-08 | 2015-10-14 | ICT, Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Use of a dual mode gas field ion source |
-
2010
- 2010-03-29 JP JP2010076349A patent/JP5448971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011210493A (ja) | 2011-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011210492A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
JP5178926B2 (ja) | 荷電粒子顕微鏡及びイオン顕微鏡 | |
US9372161B2 (en) | Ion source, ion gun, and analysis instrument | |
JP6001292B2 (ja) | エミッタの作製方法 | |
WO2011046116A1 (ja) | ガス電解電離イオン源、イオンビーム装置 | |
US9336979B2 (en) | Focused ion beam apparatus with precious metal emitter surface | |
JP2011171009A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
JP5989959B2 (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
JP5432028B2 (ja) | 集束イオンビーム装置、チップ先端構造検査方法及びチップ先端構造再生方法 | |
JP2009301920A (ja) | ナノチップエミッタ作製方法 | |
JPWO2018055715A1 (ja) | 電子顕微鏡 | |
JP5448971B2 (ja) | 荷電粒子ビーム装置、チップ再生方法、及び試料観察方法 | |
US8314403B2 (en) | Gas field ion source with coated tip | |
JP6121767B2 (ja) | 集束イオンビーム装置、及び集束イオンビームの照射方法 | |
JP2007035642A (ja) | 電界エミッタの放出面を清掃する電界エミッタ配置及び方法 | |
JP5592136B2 (ja) | チップ先端構造検査方法 | |
JP2020161262A (ja) | エミッタの作製方法、エミッタ及び集束イオンビーム装置 | |
JP6116303B2 (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
JP6236480B2 (ja) | エミッタの作製方法 | |
JP2010257854A (ja) | イオンビーム装置 | |
JP2011233509A (ja) | 電界電離型イオン源のエミッター、集束イオンビーム装置及び集束イオンビーム照射方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20121122 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130823 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130827 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131126 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131224 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5448971 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |