JPH0129021B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0129021B2 JPH0129021B2 JP11040882A JP11040882A JPH0129021B2 JP H0129021 B2 JPH0129021 B2 JP H0129021B2 JP 11040882 A JP11040882 A JP 11040882A JP 11040882 A JP11040882 A JP 11040882A JP H0129021 B2 JPH0129021 B2 JP H0129021B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- einzel lens
- sample surface
- lens
- ion beam
- 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
Links
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 27
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/10—Lenses
- H01J37/12—Lenses electrostatic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、フオーカスイオンビーム装置に係わ
り、特にフオーカスイオンビーム装置の対物レン
ズ構造の改良に関する。
り、特にフオーカスイオンビーム装置の対物レン
ズ構造の改良に関する。
近時、半導体ウエーハに微細パターンを描画、
イオンを注入及び該ウエーハをエツチングする等
の技術として、微細に絞つたイオンを利用した各
種のフオーカスイオンビーム装置が開発されてい
る。
イオンを注入及び該ウエーハをエツチングする等
の技術として、微細に絞つたイオンを利用した各
種のフオーカスイオンビーム装置が開発されてい
る。
第１図は従来のフオーカスイオンビーム装置の
一例を示す概略構成図である。図中１は液体金属
イオン源エミツタ、２はコントロール電極、３は
イオン引出電極であり、これらからイオン発生源
４が形成されている。イオン発生源４から放出さ
れたイオンは光学系により収束加速され試料台５
上の試料６に照射される。上記光学系の最終段対
物レンズとしては、上部アース電極７、中央電極
８及び下部アース電極９からなるアインツエルレ
ンズ１０が用いられている。また、アインツエル
レンズ１０の下方には試料６上でイオンを走査す
るための偏向電極１１が配置され、この電極１１
の下方にはイオン照射による試料６からの２次電
子を検出する２次電子検出器１２が配置されてい
る。そして、この２次電子検出器１２の検出信号
に基づいて試料６とイオンビームとの位置合わせ
が行われるものとなつている。なお、図中１３は
コントロール電極、２へのバイアス電源、１４は
エミツタ１とイオン引出電極３との間に高電圧を
印加する高圧電源、１５はアインツエルレンズ１
０の中央電極に高電圧を印加する高圧電源、１６
はアパーチヤを示している。
一例を示す概略構成図である。図中１は液体金属
イオン源エミツタ、２はコントロール電極、３は
イオン引出電極であり、これらからイオン発生源
４が形成されている。イオン発生源４から放出さ
れたイオンは光学系により収束加速され試料台５
上の試料６に照射される。上記光学系の最終段対
物レンズとしては、上部アース電極７、中央電極
８及び下部アース電極９からなるアインツエルレ
ンズ１０が用いられている。また、アインツエル
レンズ１０の下方には試料６上でイオンを走査す
るための偏向電極１１が配置され、この電極１１
の下方にはイオン照射による試料６からの２次電
子を検出する２次電子検出器１２が配置されてい
る。そして、この２次電子検出器１２の検出信号
に基づいて試料６とイオンビームとの位置合わせ
が行われるものとなつている。なお、図中１３は
コントロール電極、２へのバイアス電源、１４は
エミツタ１とイオン引出電極３との間に高電圧を
印加する高圧電源、１５はアインツエルレンズ１
０の中央電極に高電圧を印加する高圧電源、１６
はアパーチヤを示している。
この種の装置では、アインツエルレンズ１０の
収差がワーキングデイスタンスｌ（レンズ１０と
試料６との間の距離）が短い程小さくなることか
ら、ワーキングデイスタンスｌをできるだけ短く
する必要がある。一方、２次電子像を観察するに
はイオンビームと試料面との衝突点から発生する
２次電子を２次電子検出器１２で効率良く収集し
なければならない。ところが、本発明等の実験に
よればアインツエルレンズ１０の中央電極８に正
の高電圧が印加されているので、負の２次電子の
大半が中央電極８に流入し、２次電子検出器１２
の２次電子収集効率が極めて低いことが判つた。
さらに、前記ワーキングデイスタンスｌが短くな
る程、２次電子収集効率が低下することも判明し
た。このため、従来装置ではワーキングデイスタ
ンスｌ或いは２次電子収集効率のいずれかを犠牲
にせざるを得ず、両者を満足する性能を得ること
はできなかつた。
収差がワーキングデイスタンスｌ（レンズ１０と
試料６との間の距離）が短い程小さくなることか
ら、ワーキングデイスタンスｌをできるだけ短く
する必要がある。一方、２次電子像を観察するに
はイオンビームと試料面との衝突点から発生する
２次電子を２次電子検出器１２で効率良く収集し
なければならない。ところが、本発明等の実験に
よればアインツエルレンズ１０の中央電極８に正
の高電圧が印加されているので、負の２次電子の
大半が中央電極８に流入し、２次電子検出器１２
の２次電子収集効率が極めて低いことが判つた。
さらに、前記ワーキングデイスタンスｌが短くな
る程、２次電子収集効率が低下することも判明し
た。このため、従来装置ではワーキングデイスタ
ンスｌ或いは２次電子収集効率のいずれかを犠牲
にせざるを得ず、両者を満足する性能を得ること
はできなかつた。
本発明の目的は、最終段対物レンズとしてのア
インツエルレンズのワーキングデイスタンスを十
分短くすることができ、かつ２次電子収集効率の
向上をはかり得るフオーカスイオンビーム装置を
提供することにある。
インツエルレンズのワーキングデイスタンスを十
分短くすることができ、かつ２次電子収集効率の
向上をはかり得るフオーカスイオンビーム装置を
提供することにある。
本発明の骨子は、アインツエルレンズの試料面
側アース電極の穴径を小さく、或いはこのアース
電極の穴に金網を張り付けることにより、アイン
ツエルレンズの中応電極へ流入する２次電子の量
を少なくすることにある。
側アース電極の穴径を小さく、或いはこのアース
電極の穴に金網を張り付けることにより、アイン
ツエルレンズの中応電極へ流入する２次電子の量
を少なくすることにある。
第２図は従来一般に用いられているアインツエ
ルレンズの構造を示す模式図で、図中２１は第１
のアース電極（イオン発生源側のアース電極）、
２２は中央電極、２３は第２のアース電極（試料
面側のアース電極）を示している。また、R1は
中央電極２２の穴径を示し、R2，R3はアース電
極２３，２１の穴径をそれぞれ示している。通
常、アインツエルレンズのアース電極２１，２３
の各穴径R3，R2は等しく作られている。本発明
者等は中央電極２２へ流入する２次電子量を少な
くすることを目的として鋭意研究を重ねた結果、
第２のアース電極２３の穴径R2を小さくすれば
よいことを見出した。すなわち、第２のアース電
極２３の穴径R2を小さくすれば、中央電極２２
がアース電極２３より後方の２次電子に作用する
電界は弱くなり、中央電極２２へ流入する２次電
子量は少なくなることが判明した。また、本発明
者等は第２のアース電極２３の穴径R2をパラメ
ータとしてアインツエルレンズの焦点距離及び収
差を測定した。その結果、アインツエルレンズの
特性は穴径R2の大きさに殆んど依存しないこと
が判明した。また、上記理由から第２のアース電
極２３の穴径R2を小さくする代りに、該電極２
３の穴に金網を張り付けることが考えられ、この
場合も穴径R2を小さくするのと同様の結果が確
認された。
ルレンズの構造を示す模式図で、図中２１は第１
のアース電極（イオン発生源側のアース電極）、
２２は中央電極、２３は第２のアース電極（試料
面側のアース電極）を示している。また、R1は
中央電極２２の穴径を示し、R2，R3はアース電
極２３，２１の穴径をそれぞれ示している。通
常、アインツエルレンズのアース電極２１，２３
の各穴径R3，R2は等しく作られている。本発明
者等は中央電極２２へ流入する２次電子量を少な
くすることを目的として鋭意研究を重ねた結果、
第２のアース電極２３の穴径R2を小さくすれば
よいことを見出した。すなわち、第２のアース電
極２３の穴径R2を小さくすれば、中央電極２２
がアース電極２３より後方の２次電子に作用する
電界は弱くなり、中央電極２２へ流入する２次電
子量は少なくなることが判明した。また、本発明
者等は第２のアース電極２３の穴径R2をパラメ
ータとしてアインツエルレンズの焦点距離及び収
差を測定した。その結果、アインツエルレンズの
特性は穴径R2の大きさに殆んど依存しないこと
が判明した。また、上記理由から第２のアース電
極２３の穴径R2を小さくする代りに、該電極２
３の穴に金網を張り付けることが考えられ、この
場合も穴径R2を小さくするのと同様の結果が確
認された。
本発明はこのような点に着目し、イオン発生源
から放出されたイオンを最終段にアインツエルレ
ンズを備えた光学系により収束加速して試料面に
照射すると共に、アインツエルレンズと試料面と
の間に２次電子検出器を備えたフオーカスイオン
ビーム装置において、上記アインツエルレンズの
試料面側アース電極の穴径を該レンズの中央電極
及びイオン発生源側アース電極の穴径より小さく
形成するか、或いは上記試料面側アース電極の穴
に金網を張着するようにしたものである。
から放出されたイオンを最終段にアインツエルレ
ンズを備えた光学系により収束加速して試料面に
照射すると共に、アインツエルレンズと試料面と
の間に２次電子検出器を備えたフオーカスイオン
ビーム装置において、上記アインツエルレンズの
試料面側アース電極の穴径を該レンズの中央電極
及びイオン発生源側アース電極の穴径より小さく
形成するか、或いは上記試料面側アース電極の穴
に金網を張着するようにしたものである。
本発明によれば、ワーキングデイスタンスを短
くしアインツエルレンズの収差を小さくしても、
なおかつ２次電子検出器の２次電子収集効率を十
分高めることができる。このため、従来装置では
２次電子像を観察するために高価な増幅器等が必
要であつたのに対し、良質な２次電子像を安価な
装置構成で観察することができる。また、上記理
由から試料面でイオンビームを走査する偏向器を
アインツエルレンズよりイオン発生源側に配置
し、アインツエルレンズの収差を極めて小さくす
ることも可能となる。これにより、イオンビーム
描画精度の向上等をも達成することができる。
くしアインツエルレンズの収差を小さくしても、
なおかつ２次電子検出器の２次電子収集効率を十
分高めることができる。このため、従来装置では
２次電子像を観察するために高価な増幅器等が必
要であつたのに対し、良質な２次電子像を安価な
装置構成で観察することができる。また、上記理
由から試料面でイオンビームを走査する偏向器を
アインツエルレンズよりイオン発生源側に配置
し、アインツエルレンズの収差を極めて小さくす
ることも可能となる。これにより、イオンビーム
描画精度の向上等をも達成することができる。
第３図は本発明の一実施例を示す概略構成図で
ある。なお、第１図と同一部分には同一符号を付
して、その詳しい説明は省略する。この実施例が
先に説明した従来例と異なる点は、アインツエル
レンズの構成および偏向電極の配設位置にある。
すなわち、前記走査偏向用の偏向電極１１はアイ
ンツエルレンズ３０の上方に配置され、これによ
りアインツエルレンズ３０のワーキングデイスタ
ンスｌが極めて短く（ｌ＝８mm）なつている。ア
インツエルレンズ３０は前記レンズ１０と同様に
イオン発生源側アース電極３１、中央電極３２お
よび試料面側アース電極３３から構成され、下方
に凸型に形成されている。そして、各電極３１，
〜，３３の穴径R3，R1，R2はそれぞれR1＝R3＝
10〔mm〕，R2＝１〔mm〕に形成されている。また、
電子検出器１２はアインツエルレンズ３０と試料
６との間で試料６の斜め上方に配置されている。
ある。なお、第１図と同一部分には同一符号を付
して、その詳しい説明は省略する。この実施例が
先に説明した従来例と異なる点は、アインツエル
レンズの構成および偏向電極の配設位置にある。
すなわち、前記走査偏向用の偏向電極１１はアイ
ンツエルレンズ３０の上方に配置され、これによ
りアインツエルレンズ３０のワーキングデイスタ
ンスｌが極めて短く（ｌ＝８mm）なつている。ア
インツエルレンズ３０は前記レンズ１０と同様に
イオン発生源側アース電極３１、中央電極３２お
よび試料面側アース電極３３から構成され、下方
に凸型に形成されている。そして、各電極３１，
〜，３３の穴径R3，R1，R2はそれぞれR1＝R3＝
10〔mm〕，R2＝１〔mm〕に形成されている。また、
電子検出器１２はアインツエルレンズ３０と試料
６との間で試料６の斜め上方に配置されている。
このような構成であれば、アインツエルレンズ
３０の収差を極めて小さくできるので、決められ
たビーム径d0を得るのに従来装置より大きなアパ
ーチヤ径を有するアインツエルレンズを用いるこ
とができる。その結果、ビーム径d0に対しより大
きなビーム電流を得ることができる。ちなみに、
本装置を用い0.1〔μm〕のビーム径で３〔mA〕の
Ga+イオンビーム電流を得ることができた。これ
は、現在実用化されているフオーカスイオンビー
ム装置の中で最も大きな値である。また、ワーキ
ングデイスタンスｌを短くしたにも拘らず、試料
面側アース電極３３の穴径R2が小さいので、中
央電極３２に流入する２次電子の割合を極めて低
くし、２次電子検出器１２による２次電子収集効
率を向上させることができた。その結果、安価な
２次電子検出器を用いても良質な２次電子像を得
ることができた。
３０の収差を極めて小さくできるので、決められ
たビーム径d0を得るのに従来装置より大きなアパ
ーチヤ径を有するアインツエルレンズを用いるこ
とができる。その結果、ビーム径d0に対しより大
きなビーム電流を得ることができる。ちなみに、
本装置を用い0.1〔μm〕のビーム径で３〔mA〕の
Ga+イオンビーム電流を得ることができた。これ
は、現在実用化されているフオーカスイオンビー
ム装置の中で最も大きな値である。また、ワーキ
ングデイスタンスｌを短くしたにも拘らず、試料
面側アース電極３３の穴径R2が小さいので、中
央電極３２に流入する２次電子の割合を極めて低
くし、２次電子検出器１２による２次電子収集効
率を向上させることができた。その結果、安価な
２次電子検出器を用いても良質な２次電子像を得
ることができた。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種種変
形して実施することができる。例えば、前記アイ
ンツエルレンズを構成する各電極の穴径は、試料
面側アース電極の穴径が中央電極及びイオン発生
源側アース電極の各穴径より小さい範囲（R2＜
R1、R2＜R3）で、適宜定めればよい。また、試
料面側アース電極の穴径を他の電極の穴径より小
さくする代りに、試料面側アース電極の穴に金網
を張り付け、中央電極電界が洩れないようにして
もよい。また、前記光学系としては、最終段にア
インツエルレンズを用いるものであれば、適宜変
更可能である。
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種種変
形して実施することができる。例えば、前記アイ
ンツエルレンズを構成する各電極の穴径は、試料
面側アース電極の穴径が中央電極及びイオン発生
源側アース電極の各穴径より小さい範囲（R2＜
R1、R2＜R3）で、適宜定めればよい。また、試
料面側アース電極の穴径を他の電極の穴径より小
さくする代りに、試料面側アース電極の穴に金網
を張り付け、中央電極電界が洩れないようにして
もよい。また、前記光学系としては、最終段にア
インツエルレンズを用いるものであれば、適宜変
更可能である。
第１図は従来のフオーカスイオンビーム装置の
一例を示す概略構成図、第２図は本発明の概要を
説明するためのものでアインツエルレンズの要部
構成を示す模式図、第３図は本発明の一実施例を
示す概略構成図である。 １…液体金属イオン源エミツタ、２…コントロ
ール電極、３…イオン引出電極、４…イオン発生
源、６…試料、１２…２次電子検出器、３０…ア
インツエルレンズ、３１…イオン発生源側アース
電極、３２…中央電極、３３…試料面側アース電
極。
一例を示す概略構成図、第２図は本発明の概要を
説明するためのものでアインツエルレンズの要部
構成を示す模式図、第３図は本発明の一実施例を
示す概略構成図である。 １…液体金属イオン源エミツタ、２…コントロ
ール電極、３…イオン引出電極、４…イオン発生
源、６…試料、１２…２次電子検出器、３０…ア
インツエルレンズ、３１…イオン発生源側アース
電極、３２…中央電極、３３…試料面側アース電
極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオン発生源から放出されたイオンを最終段
にアインツエルレンズを備えた光学系により収束
加速して試料面に照射すると共に、上記アインツ
エルレンズと試料面との間に試料面からの２次電
子を検出する２次電子検出器を備えたフオーカス
イオンビーム装置において、前記アインツエルレ
ンズの試料面側アース電極の穴径を該レンズの中
央電極及びイオン発生源側アース電極の穴径より
小さく形成し、或いは上記試料面側アース電極の
穴に金網を張着してなることを特徴とするフオー
カスイオンビーム装置。 ２ 前記イオンを試料面上で走査するための前記
光学系の偏向電極を、前記アインツエルレンズよ
り前記イオン発生源側に配置してなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のフオーカスイ
オンビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040882A JPS59838A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | フオ−カスイオンビ−ム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040882A JPS59838A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | フオ−カスイオンビ−ム装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59838A JPS59838A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH0129021B2 true JPH0129021B2 (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=14535021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040882A Granted JPS59838A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | フオ−カスイオンビ−ム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59838A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2763529B2 (ja) * | 1986-09-02 | 1998-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 電子楽器 |
| JP2763530B2 (ja) * | 1986-09-03 | 1998-06-11 | 松下電器産業株式会社 | 電子楽器 |
| JPH0740189B2 (ja) * | 1986-10-24 | 1995-05-01 | カシオ計算機株式会社 | タツチレスポンス装置 |
| JPH0722716Y2 (ja) * | 1987-05-15 | 1995-05-24 | カシオ計算機株式会社 | タッチレスポンス装置 |
| JP2764961B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1998-06-11 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
| DE3938660A1 (de) * | 1989-11-21 | 1991-05-23 | Integrated Circuit Testing | Korpuskularstrahlgeraet |
| JP3968338B2 (ja) | 2003-10-08 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光装置 |
| US7880147B2 (en) * | 2008-01-24 | 2011-02-01 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Components for reducing background noise in a mass spectrometer |
-
1982
- 1982-06-26 JP JP11040882A patent/JPS59838A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59838A (ja) | 1984-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2919170B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP4236742B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| US4442355A (en) | Device for detecting secondary electrons in a scanning electron microscope | |
| JP4287549B2 (ja) | 粒子線装置 | |
| US6855931B2 (en) | Scanning electron microscope and sample observation method using the same | |
| JPH1196957A (ja) | 粒子線装置 | |
| JPH0337260B2 (ja) | ||
| JP2001185066A (ja) | 電子線装置 | |
| JP4205224B2 (ja) | エネルギーフィルタを有する粒子線装置 | |
| JPH0129021B2 (ja) | ||
| JPS5730253A (en) | Secondary electron detector for scan type electron microscope | |
| JPH08138611A (ja) | 荷電粒子線装置 | |
| US6362486B1 (en) | Magnetic lens for focusing a charged particle beam | |
| JP3432091B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| US4918358A (en) | Apparatus using charged-particle beam | |
| JPS61128439A (ja) | 陰極線管 | |
| JP2618924B2 (ja) | 電子ビーム加工装置 | |
| US6407388B1 (en) | Corpuscular beam device | |
| JP4179369B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JP4179390B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JP3494152B2 (ja) | 走査形電子顕微鏡 | |
| JPH06181041A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP3517596B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JPH11242941A (ja) | 走査電子顕微鏡 | |
| JP3494208B2 (ja) | 走査電子顕微鏡 |