JP7339818B2 - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents

Description

本実施形態は、荷電粒子ビーム装置に関する。

電子顕微鏡等で観察される試料を作成するために、荷電粒子ビーム装置が試料を微細加工する場合がある。しかし、試料が変質したり凹凸を有すると、電子顕微鏡等において試料の分析評価の結果に変化を生じさせる原因となる。

特許第５４９８６５５号公報 特開２００７－１０３１０７号公報

試料の観察面の変質および凹凸を抑制することができる荷電粒子ビーム装置を提供する。

本実施形態による荷電粒子ビーム装置は、試料を収容可能であり内部が減圧されたチャンバを有する。チューブが、チャンバ内に挿入され試料へ向かって開口し、複数種類のガスを混合した混合ガスを導入する。第１ビーム生成部が、チューブの開口部と試料との間、または、混合ガスが当たる試料の領域に向かって荷電粒子ビームを照射する。混合ガス生成が、チューブに接続され、複数の種類のガスを混合する。チューブの開口部は、混合ガスの流れ方向に対して略直交する方向における断面において細長形状を有する。

第１実施形態による荷電粒子ビーム装置の構成例を示す断面図。 ガス経路における混合イオンガスの生成の様子を示す図。 チューブの先端を混合ガスの流れ方向から見た正面図。 第１実施形態の変形例によるチューブの正面図。 第２実施形態の変形例によるチューブの正面図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。明細書と図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による荷電粒子ビーム装置の構成例を示す断面図である。荷電粒子ビーム装置（以下、単に、ビーム装置ともいう）１は、チャンバ１０２内において試料１００にイオンビームを照射して局所的な反応性イオンエッチングを行う装置である。ビーム装置１は、これに限定されず他のイオンビーム装置にも適用可能である。

ビーム装置１は、ステージ１０１と、チャンバ１０２と、ビーム生成部１１０と、混合ガス生成部１２０と、ビーム生成部１３０と、二次電子検出器１４０と、モニタ１４１とを備えている。尚、ビーム生成部１３０、二次電子検出器１４０およびモニタ１４１は省略可能である。

チャンバ１０２は、試料１００およびステージ１０１を収容しており、図示しない真空ポンプでその内部は減圧されている。ステージ１０１は、試料１００を搭載可能であり、試料１００を吸着可能である。また、ステージ１０１は、チャンバ１０２内において移動可能となっている。

第１ビーム生成部としてのビーム生成部１１０は、電子源１１１と、コンデンサレンズ１１３と、対物レンズ１１４と、偏向コイル１１５とを備えている。ビーム生成部１１０は、電子源１１１から放出された電子ビーム１１２を集束し、試料１００またはチューブ１２１と試料１００との間のガス経路１５０に向かって電子ビーム１１２を照射する。電子源１１１は、荷電粒子ビームとしての電子ビーム１１２を生成し放出する。荷電粒子ビームは、電子ビーム１１２に限定されず、イオンビーム等であってもよい。コンデンサレンズ１１３および対物レンズ１１４は、電子ビーム１１２を集束させる。偏向コイル１１５は、電子ビーム１１２の位置を移動させて、任意の位置に電子ビーム１１２を照射する。

混合ガス生成部１２０は、チューブ１２１と、バッファタンク１２２と、圧力調整弁１２３とを備えている。バッファタンク１２２は、着脱可能に接続された複数のボンベ１２４から複数種類のガスを受け取り、該複数種類のガスを混合して混合ガス２０１を生成する。バッファタンク１２２には、例えば、ステンレス等の耐腐食性、耐圧性の材料が用いられる。複数のボンベ１２４とバッファタンク１２２とは、それぞれ別々の複数の配管１２６で配管接続されている。配管１２６にも、バッファタンク１２２と同様に、例えば、ステンレス等の耐腐食性、耐圧性の材料が用いられる。圧力調整弁１２３は、バッファタンク１２２から送られてきた混合ガス２０１の圧力を減圧して、その混合ガス２０１をチャンバ１０２に繋がるチューブ１２１へ送る。

混合ガス２０１は、原料ガスとして、フルオロカーボン類（例えば、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_３Ｆ_８、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_５Ｆ_１２、Ｃ_２Ｆ_４、Ｃ_３Ｆ_６、Ｃ_５Ｆ_８、ＣＨＦ_３、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨ_３Ｆ、Ｃ_２Ｈ_２Ｆ_４、Ｃ_２Ｈ_４Ｆ_２、Ｃ_２ＨＦ_５、Ｃ_３Ｈ_３Ｆ_５、Ｃ_４Ｈ_３Ｆ、ＣＣｌ_２Ｆ_２、ＣＣｌ_３Ｆ、ＣＣｌＦ_３、ＣＨＣｌ_２Ｆ、ＣＨＣｌＦ_２、Ｃ_２ＣｌＦ_５、Ｃ_２Ｃｌ_４Ｆ_２、Ｃ_２Ｃｌ_３Ｆ_３、Ｃ_２Ｃｌ_２Ｆ_４、ＣＨＣｌＦＣＦ_３、（ＣＦ_３ＣＯ）_２、（ＣＦ_３）_２Ｏ、ＣＢｒＦ_３、（ＣＢＲＦ_２）_２、Ｃ_２Ｆ_５Ｉ）、有機ハロゲンガス類塩素（ＣＣｌ_４、ＣＨＣｌ_３、Ｃ_２Ｂｒ_２Ｃｌ_２、Ｃ_２Ｃｌ_４、Ｃ_２Ｃｌ_６、Ｃ_２ＨＣｌ_３、ＣＨ_３Ｃｌ、ＣＨ_３Ｉ、Ｃ_２Ｈ_５Ｉ、Ｃ_３Ｈ_７Ｉ、ＣＯＣｌ_２）、無機ハロゲンガス類（ＳＦ_６、ＮＦ_３、ＳｉＦ_４、ＨＦ、Ｆ_２、ＣｌＦ_３、Ｃｌ_２、ＨＣｌ、ＢＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、Ｂｒ_２、ＨＢｒ、ＢＢｒ_３、ＢｒＦ_３、Ｉ_２、ＨＩ、ＩＢｒ、ＩＣｌ、ＩＦ_５）、炭素水素系ガス類（ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_２Ｈ_２、ＣＨ_３ＯＨ、（ＣＨ_３）_２Ｏ）、のいずれかを含む。混合ガス２０１は、添加ガスとして、希ガス（Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｆｒ）、次のガス類（Ｏ_２、Ｈ_２、Ｎ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＨ_３、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２、ＳｉＨ_４、Ｂ_２Ｈ_６、ＳＯ_２）のいずれかを含む。

チューブ１２１は、バッファタンク１２２から圧力調整弁１２３を介してチャンバ１０２内へ挿入され、試料１００の近傍まで延びている。チューブ１２１は、混合ガス２０１をチャンバ１０２内に導入して、先端の開口部１２５から試料１００に向けて混合ガス２０１を噴出する。チューブ１２１は、チャンバ１０２内で固定されている。チューブ１２１と試料１００との相対距離および相対位置は、ステージ１０１の動作によって変更可能である。

第２ビーム生成部としてのビーム生成部１３０は、イオンビーム源１３１と、コンデンサレンズ１３３と、対物レンズ１３４と、偏向コイル１３５とを備えている。ビーム生成部１３０は、混合ガス２０１に含まれる成分よりも原子量または分子量の大きな原子または分子のイオンビーム（以下、第２イオンビームともいう）を試料１００へ照射する。イオンビーム源１３１は、第２イオンビームを生成し放出する。コンデンサレンズ１３３および対物レンズ１３４は、第２イオンビームを集束させる。偏向コイル１３５は、第２イオンビームの位置を移動させて、任意の位置に第２イオンビームを照射する。第２イオンビームは、試料１００を物理的エッチングにより速く削るために用いられる。

二次電子検出器１４０は、試料１００から得られる二次電子を検出する。モニタ１４１は、二次電子検出器１４０から二次電子の強度を受けて、その強度分布を表示する。例えば、ビーム生成部１１０が電子ビーム１１２で試料１００やチューブ１２１の表面をスキャンしながら、二次電子検出器１４０が試料１００からの二次電子を検出する。これにより、ユーザは、モニタ１４１を参照しながら、試料１００およびチューブ１２１の位置を確認することができる。また、ビーム生成部１１０は、チューブ１２１と試料１００との間の混合ガス２０１へ確実に電子ビーム１１２を照射することができる。

図２は、ガス経路１５０における混合イオンビーム２０２の生成の様子を示す図である。チューブ１２１の先端には、例えばスリットとして、開口部１２５が設けられている。開口部１２５は、混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１に対して略直交する方向における断面において細長形状を有する。開口部１２５の細長形状は、例えば、長方形でもよく、楕円形でもよい。また、開口部１２５の細長形状の長径方向Ｄ２は、電子ビーム１１２の照射方向Ｄ３に対して交差している。例えば、開口部１２５の細長形状の長径方向Ｄ２は、電子ビーム１１２の照射方向Ｄ３に対して略直交している。この場合、開口部１２５の細長形状の短径方向Ｄ３は、電子ビーム１１２の照射方向Ｄ３に対して略平行である。開口部１２５の長径方向Ｄ２の長さは、例えば、約１０μｍであり、その短径方向Ｄ３の幅は、例えば、１μｍ以下である。

チューブ１２１の開口部１２５は、混合ガス２０１を試料１００へ向かって噴出する。開口部１２５から噴出される混合ガス２０１は、混合ガス２０１の噴出方向（ガス経路１５０の方向）Ｄ１に対して略垂直方向の断面において、開口部１２５の長径方向Ｄ２とほぼ同じ長さの長径を有し、開口部１２５の短径方向Ｄ３とほぼ同じ幅の短径を有する細長形状で噴出される。混合ガス２０１は、減圧雰囲気中において拡散しながら試料１００へ向かって照射される。従って、開口部１２５から噴出された直後の混合ガス２０１は、混合ガス２０１の噴出方向（ガス経路１５０の方向）Ｄ１に対して略垂直方向の断面において開口部１２５とほぼ同じ大きさおよびほぼ同じ形状を有する。しかし、その後、混合ガス２０１は、次第に拡がりながら試料１００へ照射される。

混合ガス２０１が通るガス経路１５０には、電子ビーム１１２が照射されている。ビーム生成部１１０は、開口部１２５の長径方向Ｄ２および混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１の両方に対して交差する方向Ｄ３から電子ビーム１１２を照射する。例えば、電子ビーム１１２の照射方向Ｄ３は、開口部１２５の長径方向Ｄ２および混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１の両方に対して略直交する。

混合ガス２０１のうち電子ビーム１１２が照射される領域では、混合ガス２０１を構成する複数種類のガスがイオン化またはラジカル化される。これにより、混合ガス２０１は、混合イオンビーム（マルチガスイオンビーム）２０２となって試料１００に照射される。例えば、試料１００がシリコン酸化膜である場合、混合ガス２０１は、ＣＦ_４ガスとＨ_２ガスとの混合ガスであり、混合イオンビーム２０２は、ＣＦ_２ガスとＦ_２ガスおよびＨ_２とを混合したイオンビームとなる。これにより、シリコン酸化膜のエッチングレートが上昇する。例えば、試料１００がシリコンである場合、混合ガス２０１は、ＸｅＦガスとＡｒガスとの混合ガスであり、混合イオンビーム２０２は、ＸｅガスとＦ_２ガスおよびＡｒガスとを混合したイオンビームとなる。これにより、シリコンのエッチングレートが上昇する。例えば、試料１００がタングステンである場合、混合ガスは、ＣＦ系ガスとＯ_２ガスとの混合ガスであり、混合イオンビーム２０２は、ＣＦ_２ガスとＯ_２ガスとを混合したイオンビームとなる。これにより、シリコンに対するタングステンのエッチングレートが上昇する。

試料１００を搭載するステージ１０１には、例えば、正電圧が印加されている。チューブ１２１は、例えば、接地電圧となっている。これにより、混合イオンビーム２０２は、加速されて試料１００へ照射される。

図３は、チューブ１２１の先端を混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１から見た正面図である。チューブ１２１の開口部１２５は、方向Ｄ２において長径Ｗ１となりし、方向Ｄ３において短径Ｗ２となる、細長形状を有する。開口部１２５から噴出された直後の混合ガス２０１の長径は、開口部１２５の長径Ｗ１とほぼ等しい。開口部１２５から噴出された直後の混合ガス２０１の短径は、開口部１２５の短径Ｗ２とほぼ等しい。

また、電子ビーム１１２が混合ガス２０１に照射されると、混合ガス２０１は、電子ビーム１１２の照射領域においてイオン化またはラジカル化されて混合イオンビーム２０２になる。電子ビーム１１２の方向Ｄ２における幅をＥ１とすると、混合ガス２０１および混合イオンビーム２０２の流れ方向Ｄ１に対して略直交する方向の断面（Ｄ２－Ｄ３面）において、方向Ｄ２における混合イオンビーム２０２の幅は、電子ビーム１１２の幅Ｅ１に対応し、ほぼ等しくなる。同じ断面において、方向Ｄ３における混合イオンビーム２０２の幅（厚み）は、開口部１２５の短径Ｗ２に対応し、ほぼ等しくなる。即ち、混合イオンビーム２０２は、混合ガス２０１および混合イオンビーム２０２の流れ方向Ｄ１に対して略垂直となる断面（Ｄ２－Ｄ３面）において、Ｅ１×Ｗ２の面積のビームとなる。電子ビーム１１２の幅Ｅ１は、ビーム生成部１１０による集束によって、約１０ｎｍ以下にすることができる。また、開口部１２５の短径は、上述の通り、約１μｍ以下にすることができる。これにより、本実施形態によるビーム装置１は、１０ｎｍ×１μｍ以下の非常に小さい断面積を有する混合イオンビーム２０２を生成することができる。

このように、混合イオンビーム２０２の方向Ｄ１に対して略垂直となる断面（Ｄ２－Ｄ３面）における形状は、開口部１２５の短径Ｗ２および電子ビーム１１２の幅Ｅ１によって制御され得る。開口部１２５は、チューブ１２１の先端を潰すことによって略楕円径に成形してよい。あるいは、細長形状の開口部１２５を有するノズルを、チューブ１２１の先端に装着してもよい。短径Ｗ２は、チューブ１２１の先端の潰し方やノズルの成形方法に依って変わるが、約１μｍ以下にすることが可能である。また、電子ビーム１１２の幅Ｅ１は、ビーム生成部１１０において集束されて約１０ｎｍ以下にすることができる。従って、本実施形態によるビーム装置１は、１０ｎｍ×１μｍ以下の非常に小さい断面積を有する混合イオンビーム２０２を生成することができる。これにより、ビーム装置１は、試料１００の狭小領域をエッチングすることができ、試料１００に対して微細な加工を容易にすることができる。

混合イオンビーム２０２は、図２に示す可変電圧１０７によって、例えば、電圧を印加したステージ１０１へ向かって加速され、ステージ１０１上の試料１００へ照射される。試料１００は、混合イオンビーム２０２と化学反応することによってその表面がエッチングされる。即ち、試料１００は、混合イオンビーム２０２を用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ（Reactive Ion Etching））によって化学的にエッチングされる。

ところで、第２イオンビームの衝突によって試料１００を物理的にエッチングする場合、エッチングレートを大きくすることはできるものの、試料１００のエッチング面が粗くなり、エッチングガスが試料１００の内部へ侵入し残留する場合がある。これに対し、ＲＩＥ法のように化学的にエッチングする場合、試料１００のエッチング面が滑らかになり、エッチングガスが試料１００の内部に侵入することを抑制することができる。

一方、ＲＩＥ法で試料１００をエッチングする場合、エッチングガスがチャンバの減圧雰囲気内において拡散し、チャンバ内壁等も同時に腐食してしまうおそれがある。エッチングガスの拡散を抑制するために、反応性イオンを試料１００の狭い領域に限定的に照射する方法が考えられる。

しかし、複数の反応性イオンガスを混合したマルチイオンビームを細く成形することは困難であった。例えば、シリコンまたはシリコン酸化膜の選択エッチングでは、フルオロカーボンＣＦ_４の電離によって生成されるラジカルＣＦ_χとＦ^＊とイオンＣＦ３^＋およびを混合したマルチイオンビームが要求される。しかし、このようなマルチイオンビームを狭小領域に照射することは困難であった。

これに対し、本実施形態によるビーム装置１は、チューブ１２１の細長形状の開口部１２５から複数種類のガスを混合した混合ガス２０１を噴出し、該開口部１２５の長径および混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１に対して交差する方向Ｄ３から電子ビーム１１２を照射する。これにより、噴出された混合ガス２０１のうち電子ビーム１１２を受けた部分がイオン化される。即ち、噴出された混合ガス２０１と電子ビーム１１２との交差領域が局所的にイオン化され、混合イオンビーム２０２となる。これにより、試料１００の表面における混合イオンビーム２０２の断面積を非常に小さくすることができ、混合イオンビーム２０２を試料１００の狭小領域に照射することができる。

また、混合ガス２０１に対する電子ビーム１１２の照射位置（交差位置）を変更することによって、混合イオンビーム２０２の発生位置が変更される。即ち、ビーム生成部１１０は、電子ビーム１１２の照射位置を変更するによって、混合ガス２０１の範囲内で、混合イオンビーム２０２を移動させることができる。このとき、混合ガス２０１は、試料１００に対して相対的に固定されていてもよく、移動してもよい。

尚、混合イオンビーム２０２は、混合ガス２０１と同様に、減圧雰囲気内において拡散する。従って、混合ガス２０１に対する電子ビーム１１２の照射位置は、少なくともチューブ１２１の開口部１２５から試料１００までのガス経路１５０中のいずれかの位置であるが、試料１００に近い方が好ましい。電子ビーム１１２の照射位置を試料１００に接近させることによって、混合イオンビーム２０２の拡散を抑制し、試料１００のより狭い領域に混合イオンビーム２０２を照射することができる。

また、混合イオンビーム２０２は、混合ガス２０１のうち電子ビーム１１２の照射領域に局所的に生成される。従って、混合イオンビーム２０２の拡散は限定的であり、エッチングに寄与しない混合イオンビーム２０２を非常に少なくすることができる。さらに、イオン化されずに拡散する混合ガス２０１は、チャンバ１０２を腐食しない。従って、チャンバ１０２の腐食を抑制することができる。

さらに、電子ビーム１１２の照射位置は、混合ガス２０１が当たる試料１００の表面領域であってもよい。これにより、混合ガス２０１は、試料１００に当る直前または直後にイオン化され、試料１００をエッチングする。これにより、試料１００の表面領域のうち電子ビーム１１２の照射領域だけをエッチングすることが可能になる。この場合、エッチング領域の面積および位置は、電子ビーム１１２の照射面積および照射位置にほぼ等しく、電子ビーム１１２の照射面積および照射位置で制御することができる。

（変形例）
図４は、第１実施形態の変形例によるチューブ１２１の正面図である。本変形例では、電子ビーム１１２の照射方向が、混合ガス２０１の流れ方向Ｄ１に対して略垂直となる断面（Ｄ２－Ｄ３面）において、傾斜している。即ち、本変形例における電子ビーム１１２は、チューブ１２１の開口部１２５の長径方向Ｄ２および短径方向Ｄ３に対して、傾斜している。この場合、混合イオンビーム２０２の断面積を充分に小さく保ちつつ、方向Ｄ２における混合イオンビーム２０２の幅を電子ビーム１１２の幅Ｅ１より若干大きくすることができる。本変形例であっても、第１実施形態の効果を得ることができる。また、試料１００の表面における混合イオンビーム２０２の断面積の形状を、調整することができる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態の変形例によるチューブ１２１の正面図である。第２実施形態では、ビーム生成部１１０は、複数の電子ビーム１１２ａ～１１２ｃを混合ガス２０１に照射している。これにより、複数の混合イオンビーム２０２ａ～２０２ｃを試料１００に同時に照射する。複数の混合イオンビーム２０２ａ～２０２ｃを試料１００に照射することによって、複数のエッチング領域を同時にエッチングすることができる。これは、エッチング時間の短縮に繋がる。

混合イオンビーム２０２ａ～２０２ｃのそれぞれは、第１実施形態の混合イオンビーム２０２と同様の構成を有する。従って、第２実施形態は、第１実施形態の効果も得ることができる。

第２実施形態は、上記変形例と組み合わせてもよい。即ち、電子ビーム１１２は、混合ガス２０１に対して傾斜して照射されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ ビーム装置、１００ 試料、１０１ ステージ、１０２ チャンバ、１１０ ビーム生成部、１１２ 電子ビーム、１２０ 混合ガス生成部、１２１ チューブ、１２５ 開口部、１３０ ビーム生成部、１４０ 二次電子検出器、１４１ モニタ、１５０ ガス経路、２０１ 混合ガス、２０２ 混合イオンガス

Claims (13)

1. 試料を収容可能であり内部が減圧されたチャンバと、
   前記チャンバ内に挿入され前記試料へ向かって開口し、複数種類のガスを混合した混合ガスを導入するチューブと、
   前記チューブの開口部と前記試料との間、または、前記混合ガスが当たる前記試料の領域に向かって荷電粒子ビームを照射する第１ビーム生成部と、
   前記チューブに接続され、複数の種類のガスを混合して前記混合ガスを生成する混合ガス生成部とを備え、
   前記チューブの前記開口部は、前記混合ガスの流れ方向に対して略直交する方向における断面において細長形状を有し、
   前記細長形状の長径は、該長径の方向における前記荷電粒子ビームの幅よりも大きく、 前記第１ビーム生成部は、前記荷電粒子ビームを前記混合ガスに照射して、前記複数種類のガスのうち少なくとも２つをイオン化し混合イオンビームとして前記試料に照射する、荷電粒子ビーム装置。
2. 試料を収容可能であり内部が減圧されたチャンバと、
   前記チャンバ内に挿入され前記試料へ向かって開口し、複数種類のガスを混合した混合ガスを導入するチューブと、
   前記チューブの開口部と前記試料との間、または、前記混合ガスが当たる前記試料の領域に向かって荷電粒子ビームを照射する第１ビーム生成部と、
   前記チューブに接続され、複数の種類のガスを混合して前記混合ガスを生成する混合ガス生成部とを備え、
   前記チューブの前記開口部は、前記混合ガスの流れ方向に対して略直交する方向における断面において細長形状を有し、
   前記第１ビーム生成部は、前記荷電粒子ビームを前記開口部から噴出された前記混合ガスの一部分に照射して、前記複数種類のガスのうち少なくとも２つをイオン化し混合イオンビームとして前記試料に照射する、荷電粒子ビーム装置。
3. 前記第１ビーム生成部は、前記開口部の前記細長形状の長径方向および前記混合ガスの流れ方向の両方に対して交差する方向から前記荷電粒子ビームを照射する、請求項１または請求項２に記載の荷電粒子ビーム装置。
4. 前記第１ビーム生成部は、前記開口部の前記細長形状の長径方向および前記混合ガスの流れ方向の両方に対して略直交する方向から前記荷電粒子ビームを照射する、請求項１または請求項２に記載の荷電粒子ビーム装置。
5. 前記混合イオンビームの流れ方向に対して略直交する方向の断面において、前記開口部の前記細長形状の長径方向における前記混合イオンビームの幅は、前記荷電粒子ビームの幅に対応する、請求項１または請求項２に記載の荷電粒子ビーム装置。
6. 前記混合イオンビームの流れ方向に対して略直交する方向の断面において、前記開口部の前記細長形状の長径方向に対して略垂直方向における前記混合イオンビームの厚みは、前記開口部の前記細長形状の短径に対応する、請求項１、請求項２、請求項５のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
7. 前記第１ビーム生成部は、複数の前記荷電粒子ビームを前記混合ガスに照射して、複数の前記混合イオンビームを前記試料に同時に照射する、請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
8. 前記第１ビーム生成部は、前記混合ガスに対する前記荷電粒子ビームの位置を変更することによって、前記混合イオンビームを移動させる、請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
9. 前記混合イオンビームの原子量よりも大きな原子量を有する第２イオンビームを前記試料へ照射する第２ビーム生成部をさらに備えた、請求項１、請求項２、請求項５～請求項８のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
10. 前記混合ガスは、原料ガスと添加ガスとを含む、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。
11. 前記原料ガスは、フルオロカーボン類、有機ハロゲンガス類塩素、無機ハロゲンガス類および炭素水素系ガス類からなる群のうち少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の荷電粒子ビーム装置。
12. 前記添加ガスとして、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｆｒ、Ｏ２、Ｈ２、Ｎ２、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＨ３、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、ＳｉＨ４、Ｂ２Ｈ６、ＳＯ２からなる群のうち少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の荷電粒子ビーム装置。
13. 前記チューブにおいて、前記開口部の前記細長形状の長径方向の長さは約１０μmであり、短径方向の幅は１μm以下である、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の荷電粒子ビーム装置。