JP5746085B2 - イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 - Google Patents
イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5746085B2 JP5746085B2 JP2012092786A JP2012092786A JP5746085B2 JP 5746085 B2 JP5746085 B2 JP 5746085B2 JP 2012092786 A JP2012092786 A JP 2012092786A JP 2012092786 A JP2012092786 A JP 2012092786A JP 5746085 B2 JP5746085 B2 JP 5746085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- ion beam
- sample
- ion
- observation
- 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
図1に、本実施例のイオンビーム加工・観察装置を示す。本実施例では、プラズマイオン源としてのデュオプラズマトロン1を用いて、2種類のガスイオンを試料に照射可能な装置について説明する。一般に、プラズマイオン源の輝度は、Ga等の液体金属イオン源に比べて少なくとも2桁から3桁低くなる。そこで、本実施例では、イオンビームカラム21内のイオンビーム照射系の途中に、所定形状の開口を持つステンシルマスク5を挿入し、開口の形状を試料上に投影した成型ビームを用いる場合について述べる。ここで、イオン源のイオン種として不活性ガスや酸素、窒素のような元素種を選べば、デバイスの電気的な特性に影響を与えないのでイオンビームで加工後に加工済みのウェーハをプロセスに戻しても不良を発生させるようなことは少ない。
(実施例2)
実施例1で示した構成のイオンビーム加工・観察装置では、イオンビーム照射系が鉛直方向にイオンビーム照射系が配置されているが、本実施例では、イオンビーム照射系は鉛直方向から傾斜した方向に配置され、ステージ面が水平方向に固定された装置について述べる。
図9に、イオン源として電界電離型イオン源を用いた例について示す。なお、本実施例では、ガス供給機構は、実施例1で説明したものと同様な構成を有するので、その動作についての説明は省略する。
Claims (20)
- 真空容器と、該真空容器内にガスを導入するガス供給機構とを備え、前記真空容器内でガスイオンを生成するイオン源と、試料を格納する試料室と、前記真空容器に接続され、前記イオン源からイオンビームを引き出し、該イオンビームを前記試料に照射するイオンビーム照射カラムとを有し、
前記ガス供給機構が、ガスボンベと、ガス量調整バルブと、ストップバルブとを備えたガス導入系統を、少なくとも2系統備え、
各々のガス導入系統において各々のガス量調整バルブにより真空容器内のガス圧力条件を各々設定でき、各々のガス導入系統のストップバルブの操作により前記真空容器内に導入するガス種を切り替え可能であり、
前記試料を加工するガスイオンビーム種と、前記試料を観察するガスイオンビーム種とを切り替え可能に構成したことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記ガス導入系統は、前記真空容器内へのガス流量を調整するニードルバルブを有し、
各々の前記ガス導入系統の前記ニードルバルブの操作により前記真空容器内のガス流入量条件を各々設定できる
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項2記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記ガス供給機構は、
前記真空容器と第1の前記ニードルバルブとが第1の配管で接続され、試料を加工するガスイオンビーム種が導入される第1のガス導入系統と、
前記真空容器と第2の前記ニードルバルブとが第2の配管で接続され、試料を観察するガスイオンビーム種が導入される第2のガス導入系統と、を有する
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記イオン源が電界電離イオン源であって、各々の前記ガス導入系統の前記ストップバルブの操作により前記真空容器内に導入するガス種を切り替える際に、前記電界電離イオン源のエミッタティップ先端に原子のピラミッド構造形成をする
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項4記載のイオンビーム加工・観察装置において、
各々の前記ガス導入系統の前記ストップバルブの操作により前記真空容器内に導入するガス種を切り替える際、前記電界電離イオン源のエミッタティップ先端に形成された前記構造を電界蒸発させる
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項4記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記電界電離イオン源のエミッタティップ先端に原子のピラミッド構造から放出される1nm以下のビーム径イオンビームにて試料を観察する
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項4記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記構造形成はパラジウムや白金をコートしてアニールする
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1記載のイオンビーム加工・観察装置において、
加工時には観察時に比べて大電流のネオン,アルゴン,クリプトンまたはキセノンビームを用いる
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1記載のイオンビーム加工・観察装置において、
ネオン,アルゴン,クリプトンまたはキセノンビームを用いて試料断面を形成して,水素またはヘリウムイオンビームをもちいて断面を観察する
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1に記載のイオンビーム加工・観察装置において、
前記イオン源が、ガスの放電を用いてガスイオンを生成するイオン源であり、ガス放電電圧を少なくとも2つ以上記憶する機能があり、前記ガスの放電電圧を切り替え可能な制御装置を備え、
前記ガスイオンビーム種の切り替えを、前記ストップバルブと前記放電電圧の切り替え操作で行うことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。 - 請求項1記載のイオンビーム加工・観察装置において、前記試料を加工するガスイオンビームを照射するときは、前記イオンビーム照射カラム内に設けたマスクの穴形状を試料上に投射させることを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。
- 請求項10記載のイオンビーム加工・観察装置において、前記試料を観察するガスイオンビームを照射するときは、前記イオン源から放出されたイオンビームを試料上で点状に集束させることを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。
- 質量電荷比の異なる少なくとも2種類以上のガスイオンを生成可能なイオン源と、前記イオン源からガスイオンビームを引き出し、該ガスイオンビームを試料に照射するイオンビーム照射カラムとを有し、前記イオンビーム照射カラムは、前記イオン源から引き出した前記ガスイオンビームを質量電荷比に応じて質量分離する質量分離機構を備えたイオンビーム加工・観察装置を用いたイオンビーム加工・観察方法において、
質量電荷比の異なる少なくとも2種類以上のガスイオンを生成するステップと、
ガスイオンの質量電荷比によって前記試料に到達するガスイオンを選択するステップと、
相対的に質量電荷比の大きいガスイオンで試料ステージに載置された前記試料の表面にほぼ垂直な断面を形成するステップと、
前記試料ステージを動かして、前記試料の表面にほぼ垂直な断面を前記イオン源の方向に向けるステップと、
前記試料に到達するガスイオンの質量電荷比を変更するステップと、
相対的に質量電荷比の小さいガスイオンを、前記試料の表面にほぼ垂直な断面に照射するステップと、
前記試料の表面にほぼ垂直な断面から放出された二次電子で前記断面の画像を形成するステップと、を含むことを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。 - 請求項13記載のイオンビーム加工・観察方法において、前記イオン源が、同時に2種類以上のガスを導入することが可能であることを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。
- 請求項13記載のイオンビーム加工・観察方法において、前記イオンビーム照射カラム内に前記ガスイオンのビームの形状を制限するアパーチャを有するマスクを少なくとも2種類備え、前記相対的に質量電荷比の大きいガスイオンを照射する時の前記アパーチャの板厚みよりも、前記相対的に質量電荷比の小さいガスイオンを照射する時の前記アパーチャの板厚みを薄くしたことを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。
- 請求項13記載のイオンビーム加工・観察方法において、前記相対的に質量電荷比の大きいガスイオンは、アルゴン、キセノン、クリプトン、ネオン、酸素、窒素のうち少なくとも一種類を含むガスイオンであり、前記相対的に質量電荷比の小さいガスイオンは、水素またはヘリウムのいずれか、または混合ガスイオンであることを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。
- 真空容器と、該真空容器内にガスを導入するガス供給機構とを備え、前記真空容器内でガスの放電によりガスイオンを生成するイオン源と、前記イオン源からガスイオンビームを引き出し、該ガスイオンビームを試料に照射するイオンビーム照射カラムとを有し、前記ガス供給機構が、第1のガス種を供給するガス導入系統と、第2のガス種を供給するガス導入系統との、少なくとも2系統を備え、各々のガス導入系統から前記真空容器内に供給されるガス種を、前記ガスイオンビームによる前記試料の加工時と、観察時とに応じて切り替える手段を有するイオンビーム加工・観察装置を用いたイオンビーム加工・観察方法において、
質量電荷比の異なる少なくとも2種類以上のガスイオンを生成するステップと、
ガスイオンの質量電荷比によって前記試料に到達するガスイオンを選択するステップと、
相対的に質量電荷比の大きいガスイオンで試料ステージに載置された前記試料の表面にほぼ垂直な断面を形成するステップと、
前記試料ステージを動かして、前記試料の表面にほぼ垂直な断面を前記イオン源の方向に向けるステップと、
前記試料に到達するガスイオンの質量電荷比を変更するステップと、
相対的に質量電荷比の小さいガスイオンを、前記試料の表面にほぼ垂直な断面に照射するステップと、
前記試料の表面にほぼ垂直な断面から放出された二次電子で前記断面の画像を形成するステップと、を含むことを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。 - 請求項17に記載のイオンビーム加工・観察方法において、前記切り替える手段は、前記ガスの放電電圧を少なくとも2つ以上記憶する機能があり、前記ガス放電電圧を切り替え可能な制御装置を備え、
前記放電電圧の切り替え操作をもとに前記ガス種の切り替えを行うことを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。 - 請求項17に記載のイオンビーム加工・観察方法において、前記第1のガス種として、アルゴン、キセノン、クリプトン、ネオン、酸素、窒素のうち少なくとも一種類を含むガスであり、前記第2のガス種として、水素またはヘリウムのいずれか、または混合ガスであることを特徴とするイオンビーム加工・観察方法。
- 真空容器と、該真空容器内にガスを導入するガス供給機構とを備え、前記真空容器内でガスイオンを生成するイオン源と、試料を格納する試料室と、前記真空容器に接続され、前記イオン源からイオンビームを引き出し、該イオンビームを前記試料に照射するイオンビーム照射カラムとを有し、
前記ガス供給機構が、ガスボンベと、ガス量調整バルブと、ストップバルブとを備えたガス導入系統を、少なくとも2系統備え、
前記イオン源が電界電離イオン源であって、各々の前記ガス導入系統は互いに異なるガス種であり、前記ストップバルブの操作により前記真空容器内に導入するガス種を切り替える際に、前記電界電離イオン源のエミッタティップ先端に原子のピラミッド構造形成をする
ことを特徴とするイオンビーム加工・観察装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012092786A JP5746085B2 (ja) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012092786A JP5746085B2 (ja) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007113358A Division JP5055011B2 (ja) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | イオン源 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015094769A Division JP6068553B2 (ja) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012164674A JP2012164674A (ja) | 2012-08-30 |
JP5746085B2 true JP5746085B2 (ja) | 2015-07-08 |
Family
ID=46843820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012092786A Expired - Fee Related JP5746085B2 (ja) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5746085B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6463555B2 (ja) | 2016-05-23 | 2019-02-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料保持装置、およびこれを備えた荷電粒子線装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS599500U (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-21 | 株式会社日本製鋼所 | 荷電粒子加速器のイオン源ガス供給装置 |
AT386297B (de) * | 1985-09-11 | 1988-07-25 | Ims Ionen Mikrofab Syst | Ionenstrahlgeraet und verfahren zur ausfuehrung von aenderungen, insbes. reparaturen an substraten unter verwendung eines ionenstrahlgeraetes |
JPS63279551A (ja) * | 1987-05-08 | 1988-11-16 | Nec Kyushu Ltd | 半導体基板イオン注入装置 |
JPH0262039A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Hitachi Ltd | 多層素子の微細加工方法およびその装置 |
JP2882188B2 (ja) * | 1992-06-30 | 1999-04-12 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム処理方法および装置 |
JPH07192669A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Jeol Ltd | 電界電離型ガスフェーズイオン源の調整方法 |
JPH10162769A (ja) * | 1996-11-28 | 1998-06-19 | Hitachi Ltd | イオンビーム加工装置 |
JP4543129B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2010-09-15 | 学校法人早稲田大学 | 電子光学装置用電子ビーム源及びその製造方法 |
-
2012
- 2012-04-16 JP JP2012092786A patent/JP5746085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012164674A (ja) | 2012-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5055011B2 (ja) | イオン源 | |
US8481980B2 (en) | Ion source, ion beam processing/observation apparatus, charged particle beam apparatus, and method for observing cross section of sample | |
JP5127148B2 (ja) | イオンビーム加工装置 | |
JP5033314B2 (ja) | イオンビーム加工装置及び加工方法 | |
JP6118846B2 (ja) | 複合集束イオンビーム装置及びそれを用いた試料加工方法 | |
US20110163068A1 (en) | Multibeam System | |
JP4205122B2 (ja) | 荷電粒子線加工装置 | |
US8274063B2 (en) | Composite focused ion beam device, process observation method using the same, and processing method | |
JP2008176984A (ja) | イオンビーム加工装置 | |
EP2331946B1 (en) | Ion beam stabilization | |
JP6433515B2 (ja) | ミラーイオン顕微鏡およびイオンビーム制御方法 | |
JP5166315B2 (ja) | イオンビーム加工装置及び試料観察方法 | |
JP5746085B2 (ja) | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 | |
JP2008130390A (ja) | 荷電ビーム装置、及びそのクリーニング方法 | |
JP6068553B2 (ja) | イオンビーム加工・観察装置およびそれを用いたイオンビーム加工・観察方法 | |
JP5792767B2 (ja) | イオンビーム加工装置及び加工方法 | |
JP2014239060A (ja) | 試料観察方法 | |
JP5628862B2 (ja) | イオンビーム加工装置 | |
WO2020044429A1 (ja) | イオンビーム装置 | |
JP2009187852A (ja) | 荷電粒子線加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130716 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140513 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150309 |
|
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: 20150407 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150507 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5746085 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |