JPH01120743A - 荷電粒子照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、イオンビーム照射機構を備えたイオンマイク
ロビーム装置、又はイオンビーム照射機構と電子ビーム
照射機構とを備えた電子顕微鏡。

露光装置などのような荷電粒子照射装置に関する〔従来
の技術〕 例えば、全屈材料、半導体材料などの薄膜に外：）トイ
オン源より各種のガスイオン、又は全屈イオンなどを１
１人してその格子欠陥を分析したり、また核融合炉の炉
壁材料である試料に２例えばＨｅイオンを注入して各種
分析を行うためなどに電子顕微鏡が用いられている。ま
た加速器部で加速したイオンビームを顕微鏡部の試料に
照射しながら顕微鏡観察が可能であり、イオンの照射に
よｌａ化する材料の格子挙動の変化を直接観察できるの
で、材料の基礎定数、材料のマクロな現象を支配するミ
クロな現象を測定する場合にも電子顕微鏡は大変有効で
ある。

斯かる分析などを行うのに用いられる従来の電子顕微鏡
の一例として特開昭６２−３１９３０号に開示されてい
る。

すなわち、加速器結合透過型電子Ｗ４微鏡において、透
過型電子顕微鏡の中空円盤状対物レンズの中空部を通過
したイオンビームのみが試料に照射される。本発明は、
中空部を囲むように等間隔に設置された３つ以上の電極
で対物レンズで遮断されたイオンビーム電流をモニター
し、それぞれでの電極でのＴｉ流値が°等しくなるよう
にビーム位置を；１ｍ堕するものである。つまり、この
調整終了時において、イオンビームは、中空部を覆うよ
うに照射され、その結果イオンビーム断面積は、中空部
上面の面積に対応し、また試料全面に均一に照射される
。更にイオンビームの位置調整も、ツレぞれでモニター
される電流値をマイコンなどの計算器に取り込み、電流
値の増減に店づき、偏向器に計Ｓ７：器からの指令を与
えることにより位置ＪＲ整ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上述べたように、従来の荷電粒子照射装置では、中空
部を囲むように等間隔に設置された３つ以上の電極で対
物レンズ等で遮断されたイオンビーム電流をモニターし
、それぞれでの電極での電流値が等しくなるようにビー
ム位置を調整するものであり、試料に照射されるイオン
ビーム電流を測定することができない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明ではこのような従来装置の欠点を除去するために
、試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照
射機構を少なくとも備えた荷電粒子照射装置において、
前記イオンビーム照射機構から荷電粒子照射装置筺体内
に導入されたイオンビームを前記試料を支持する試料ホ
ルダーに、底部に孔をあけた微小ファラディカップを設
け、該ファラディカップより、イオンビーム電流を得る
ことを特徴とする荷電粒子照射装置を提案するものであ
る。

〔作用〕

本装置は以上のように構成されているので、ファラディ
カップ内に設置された試料に照射されたイオンビーム電
流を直接測定できる。

〔実施例〕

第１図により本発明に係る荷電粒子照射装置の内の電子
顕微鏡の一実施例を説明すると、？ｔｔ子ビームＥｂが
照射される一方、これに対して斜めの角度に、イオンビ
ーム照射機構１よりイオンビームＩｂが照射される。こ
こで１２は対物レンズである。

試料７は試料ホルダー８に絶縁フランジ５を介して配置
される。試料７の上にファラディカップを電気的に接触
して配置する。このファラデイカノブ６は材料は銅、ス
テンレス・スティール等でその形状は円筒状である。さ
らにファラディカップ６の外周には絶縁フランジ５を介
してサブレフサ電極４が配置される。サプレッサ電極４
は金属製で、単孔または網形状であって、マイナス数十
ボルトの電位を印加しておき、−ヒからのイオンビーム
ｌｂや電子ビームＥｂが照射するのを妨げないで、２次
電子の放出を防ぎ、ファラディカップ６とアパーチャ３
との間に絶縁スペーサー９を介して配置され、イオンビ
ーム１ｂが一旦試料７に照射されて、２次電子が発生し
た場合、これがファラディカップ外に放出されるのをを
防ぐ。

さらにサブレフサ電極４の外周に絶縁スペーサー９を介
してアパーチャ３が配置される。これらアパーチャ３．
サプレッサ電極４及び絶縁スペーサー９はファラディカ
ップ６と共に良好なイオンビームセンサを構成する。

このように構成された本装置において、先ず電子ビーム
Ｅｂが照射されて、ファラディカップ６に設置された試
料７を透過する。

次にイオンビーム照射機構ｌよりアパーチャ３、サプレ
ッサ電極４を経由してファラディカップ６にイオンビー
ムＩｂが照射される。ここで、サプレッサ電極４は照射
されたイオンビームｒｂや電子ビームＥｂが照射するの
を妨げない程度のメツシュの大きさで、２次電子の放射
を防ぐ作用をするものであるが、ファラディカップ６の
形状によっては必ずしも必要ではない。

試料７に照射されたイオンビームｌｂはファラディカッ
プ６に接続されたｆ５流検出器１０によって照射量に対
応した電気信号に変換される。

このようにして、イオンビーム電流量正確に検出しなが
ら、電子顕微鏡観察ができる。

尚９以上の実施例では電子顕微鏡について述べたが、イ
オン注入装置のような荷電粒子照射装置に対しても同様
な効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、イオンビーム照射機
構からのイオンビームを荷電粒子照射装置の筐体内に位
置する試料に照射してファラディカップ状のセンサを備
えているので、電子顕微鏡などの電子ビーム照射装置に
おいてイオンビームを試料に照射しながら観察する時、
試料に照射されるイオンビーム電流量を直接正確に測定
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る荷電粒子照射装置の一実施例を示
す図である。 ３・・・アパーチャ ４・・・サプレッサ電極 ５・・・）Ｑ　Ｈフランジ　　　　６・・・ファラディ
カップ７・・・試料　　　　　　　　８・・・試料ホル
ダー９・・・絶縁スペーサー １０・・・電流検出器　　　１２・・・対物レンズＥｂ
・・・電子ビーム　　　Ｉｂ・・・イオンビーム特許出
願人　オリジン電気株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照射
   機構を少なくとも備えた荷電粒子照射装置において、前
   記イオンビーム照射機構から荷電粒子照射装置筺体内に
   導入され部イオンビームを前記試料を支持する試料ホル
   ダーに、底部に孔をあけた微小ファラディカップを設け
   、該ファラディカップより、イオンビーム電流を得るこ
   とを特徴とする荷電粒子照射装置。