JPH03214554A - 電子ビーム加工装置 - Google Patents
電子ビーム加工装置Info
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- JPH03214554A JPH03214554A JP763990A JP763990A JPH03214554A JP H03214554 A JPH03214554 A JP H03214554A JP 763990 A JP763990 A JP 763990A JP 763990 A JP763990 A JP 763990A JP H03214554 A JPH03214554 A JP H03214554A
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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。
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〕
本発明は被加工物に電子ビームを照射し、金属等の接合
、孔明け、アニール等の加工を行なう電子ビーム加工装
置に関し、特に電子ビーム発生装置に関する． 〔従来の技術〕 一般に電子ビーム加工装置における電子ビーム発生装置
は電子銃を内蔵した電子光学柱と、被加工物を収納する
加工室、電子光学柱及び加工室を排気する真空ポンプと
から構成される．次に、従来の電子ビーム加工装置にお
ける電子ビーム発生装置を図面を参照して詳細に説明す
る．第４図は従来の電子ビーム発生装置の構成図である
．図において、電子ビーム発生装置は電子光学柱１およ
び加工室２に大別される．ｔ子光学柱１は電子ビーム発
生源であるカソード（図示せず》を内蔵した電子銃３、
集束コイル４、偏向コイル５、観察望遠鏡６等により構
成されている．加工室２は被加工物１４を収納するとと
もに、これらを平面的に正確に走行および位置決めを行
なうための移動ステージ１５を備えている．電子ビーム
１３は電子銃３で生成、加速された後、集束コイル４及
び偏向コイル５により集束並びに偏向され、被加工物１
４上に照射される．被加工物１４に電子ビーム１３を照
射する際に電子光学柱１内に取り付けられた倍率数倍程
度の観察望遠鏡６で観察しながら移動ステージ１５の位
置を調整し被加工物の加工部の位置決めをし加工を行な
う．電子光学柱１及び加工室２はそれぞれ真空ボンプ１
６および１７で真空に排気される．電子ビーム１３を照
射した加工部のクラック、アンダーカット等の加工性評
価を行なうためには、電子ビーム照射した被加工物１４
は加工室２を一旦大気圧にリークした後、加工室２から
取り出されて電子ビーム加工装置とは別に用意された数
ミクロン程度の分解能を有する光学顕微鏡（図示せず）
によりその表面状態を観察していた．従って、前記クラ
ック、アンダーカット等の欠陥の無い加工条件の最適化
はこの評価作業を繰り返して行なう必要があった．また
、この初期的な加工性の評価の結果、電子銃３内のカソ
ード（図示せず）の取り付け形状が不適あるいは消耗が
激しいため最適加工形状が得られないと認められたとき
は該カソードの交換を行なっていた．これらの初期的な
評価後、場合によって必要となる詳細な評価は再度電子
ビーム加工を行い、加工面の断面マクロおよびミクロ写
真を観察することにより行なわれていた。
、孔明け、アニール等の加工を行なう電子ビーム加工装
置に関し、特に電子ビーム発生装置に関する． 〔従来の技術〕 一般に電子ビーム加工装置における電子ビーム発生装置
は電子銃を内蔵した電子光学柱と、被加工物を収納する
加工室、電子光学柱及び加工室を排気する真空ポンプと
から構成される．次に、従来の電子ビーム加工装置にお
ける電子ビーム発生装置を図面を参照して詳細に説明す
る．第４図は従来の電子ビーム発生装置の構成図である
．図において、電子ビーム発生装置は電子光学柱１およ
び加工室２に大別される．ｔ子光学柱１は電子ビーム発
生源であるカソード（図示せず》を内蔵した電子銃３、
集束コイル４、偏向コイル５、観察望遠鏡６等により構
成されている．加工室２は被加工物１４を収納するとと
もに、これらを平面的に正確に走行および位置決めを行
なうための移動ステージ１５を備えている．電子ビーム
１３は電子銃３で生成、加速された後、集束コイル４及
び偏向コイル５により集束並びに偏向され、被加工物１
４上に照射される．被加工物１４に電子ビーム１３を照
射する際に電子光学柱１内に取り付けられた倍率数倍程
度の観察望遠鏡６で観察しながら移動ステージ１５の位
置を調整し被加工物の加工部の位置決めをし加工を行な
う．電子光学柱１及び加工室２はそれぞれ真空ボンプ１
６および１７で真空に排気される．電子ビーム１３を照
射した加工部のクラック、アンダーカット等の加工性評
価を行なうためには、電子ビーム照射した被加工物１４
は加工室２を一旦大気圧にリークした後、加工室２から
取り出されて電子ビーム加工装置とは別に用意された数
ミクロン程度の分解能を有する光学顕微鏡（図示せず）
によりその表面状態を観察していた．従って、前記クラ
ック、アンダーカット等の欠陥の無い加工条件の最適化
はこの評価作業を繰り返して行なう必要があった．また
、この初期的な加工性の評価の結果、電子銃３内のカソ
ード（図示せず）の取り付け形状が不適あるいは消耗が
激しいため最適加工形状が得られないと認められたとき
は該カソードの交換を行なっていた．これらの初期的な
評価後、場合によって必要となる詳細な評価は再度電子
ビーム加工を行い、加工面の断面マクロおよびミクロ写
真を観察することにより行なわれていた。
上述した電子ビーム加工装置での加工性の評価は、被加
工物を一旦加工室から取り出して行なう必要があり、加
工室の真空排気、リーク工程を繰り返すこと、また加工
室の真空を頻繁にリークするため加工室を清浄な雰囲気
に保つことが困難であること、更には所定の真空度が得
られにくいこと等のため、ＩｊＬｌ！１条件を求めるの
に多大な時間を必要とすること、またカソードの使用状
態を観察する手段がないためカソードの取り付け形状の
変形あるいは消耗度を直接的に判断することができず、
前記加工性の評価結果から該カソードの交換の要否を推
測して行なわねばならないという欠点があった． 本発明の目的は上記問題点を解決し、カソードの使用状
態をミクロスケールで常時観察を行えるとともに短時間
に加工性評価を行える長焦点顕微鏡を備えた電子ビーム
加工装置を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、本発明に係る電子ビーム加工
装置においては、電子銃を内蔵した電子光学柱と、被加
工物を収納する加工室とを連通させて装備し、前記電子
光学柱内部及び加工室内部を真空排気した状態で前記電
子銃よりの電子ビームを加工室内の被加工物に照射する
ことにより該被加工物の加工を行なう電子ビーム加工装
置であって、 前記電子光学柱内の電子銃と加工室内の被加工物との間
に形成される電子ビーム照射軸上に配置される反射鏡と
、 前記反射鏡を先端に保持し、前記電子ビーム照射軸に対
し直交する軸方向に前後動ずるとともに、前記反射鏡の
向きを前記電子銃と被加工物側に選択的に切替える機能
をもつ鏡筒と、 前記鏡筒の後端に取付けられ、前記反射鏡にて映出され
た被加工物及び電子銃の像を光学的に観察する長焦点顕
微鏡とを有するものである。
工物を一旦加工室から取り出して行なう必要があり、加
工室の真空排気、リーク工程を繰り返すこと、また加工
室の真空を頻繁にリークするため加工室を清浄な雰囲気
に保つことが困難であること、更には所定の真空度が得
られにくいこと等のため、ＩｊＬｌ！１条件を求めるの
に多大な時間を必要とすること、またカソードの使用状
態を観察する手段がないためカソードの取り付け形状の
変形あるいは消耗度を直接的に判断することができず、
前記加工性の評価結果から該カソードの交換の要否を推
測して行なわねばならないという欠点があった． 本発明の目的は上記問題点を解決し、カソードの使用状
態をミクロスケールで常時観察を行えるとともに短時間
に加工性評価を行える長焦点顕微鏡を備えた電子ビーム
加工装置を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、本発明に係る電子ビーム加工
装置においては、電子銃を内蔵した電子光学柱と、被加
工物を収納する加工室とを連通させて装備し、前記電子
光学柱内部及び加工室内部を真空排気した状態で前記電
子銃よりの電子ビームを加工室内の被加工物に照射する
ことにより該被加工物の加工を行なう電子ビーム加工装
置であって、 前記電子光学柱内の電子銃と加工室内の被加工物との間
に形成される電子ビーム照射軸上に配置される反射鏡と
、 前記反射鏡を先端に保持し、前記電子ビーム照射軸に対
し直交する軸方向に前後動ずるとともに、前記反射鏡の
向きを前記電子銃と被加工物側に選択的に切替える機能
をもつ鏡筒と、 前記鏡筒の後端に取付けられ、前記反射鏡にて映出され
た被加工物及び電子銃の像を光学的に観察する長焦点顕
微鏡とを有するものである。
本発明は、電子光学柱部に伸縮自在且つ回転可能とした
鏡筒を配置し、該鏡筒の前記電子光学柱内部先端に反射
鏡を取り付け、その反射鏡の反対端部に長焦点顕微鏡を
取り付け、電子ビームによる加工時には前記反射鏡を含
めた鏡筒を電子ビーム照射軸より退避させることにより
支障なく電子ビームの照射を行なうとともに、加工後被
加工物を加工室から取り出すことなく電子ビームで加工
した状態のまま保持し、前記反射鏡を電子ビーム照射軸
上に移動させ被加工物をミクロンサイズで観察し、被加
工物の加工性の評価を行なうこと、および前記鏡筒を回
転させ、被加工物面と対向する位置にある電子銃のカソ
ードの取り付け状態、消耗状態を観察することにより、
常にカソードの状態を監視できる． 〔実施例〕 次に本発明を図面を参照して詳細に説明する．第１図は
本発明の実施例を示す構成図である。
鏡筒を配置し、該鏡筒の前記電子光学柱内部先端に反射
鏡を取り付け、その反射鏡の反対端部に長焦点顕微鏡を
取り付け、電子ビームによる加工時には前記反射鏡を含
めた鏡筒を電子ビーム照射軸より退避させることにより
支障なく電子ビームの照射を行なうとともに、加工後被
加工物を加工室から取り出すことなく電子ビームで加工
した状態のまま保持し、前記反射鏡を電子ビーム照射軸
上に移動させ被加工物をミクロンサイズで観察し、被加
工物の加工性の評価を行なうこと、および前記鏡筒を回
転させ、被加工物面と対向する位置にある電子銃のカソ
ードの取り付け状態、消耗状態を観察することにより、
常にカソードの状態を監視できる． 〔実施例〕 次に本発明を図面を参照して詳細に説明する．第１図は
本発明の実施例を示す構成図である。
図において、本発明に係る電子ビーム発生装置は電子光
学柱１および加工室２に大別される。電子光学柱１は電
子ビーム発生源であるカソード（図示せず）を内蔵した
電子銃３、集束コイル４、閤向コイル５、観察望遠鏡６
、鏡筒７、該鏡筒７の先端に取り付けられた反射ｆｉ８
、該鏡筒７の後端に反射鏡８に対向して設けられた長焦
点票微鏡９等により構成されている．該鏡筒７には伸縮
機構１０および回転機構１１を有しており、電子ビーム
加工時に９Ａ筒７は伸縮機構１０により、電子銃３と被
加工物１４との間に形成される電子ビーム照射軸に対し
直交する軸方向に後進されて反射鏡８を電子ビーム照射
軸から退避し、加工後ｆｉ簡７は前進されて反射鏡８を
電子ビーム照射軸上に配置する．また、鏡筒７は回転機
構により回転させられて反・射鏡８の向きを電子銃３或
いは被加工物１４側に選択的に切替える．回転機構１１
には気密保持手段としてのシール材１２を有している．
加工室２は被加工物１４を複数個収納するとともに、こ
れらを平面的に正確に走行および位置決めを行なうため
の移動ステージ１５を備えている．′ｒ４子ビーム１３
は電子銃３で生成、加速された後、集束コイル４及び偏
向コイル５により集束並びに偏向される．電子ビーム１
３を加工室２内の被加工物１４に照射する際には前記反
射鏡８を含めた鏡筒７を電子ビーム照射軸より退避させ
ることにより支障なく照射を行なうとともに電子光学柱
１内に取り付けられた倍率数倍程度の観察望遠鏡６で観
察しながら被加工物の加工部の位置決めをし加工を行な
う．ｔ子光学柱１および加工室２はそれぞれ真空ボンプ
１６および１７で真空に排気される。次に電子ビーム１
３を照射された被加工物１４の加工部のクラック、アン
ダーカット等の加工性評価は、電子ビームを照射した後
、前記加工室２をリークさせることなく真空排気状態の
まま保持し、前記鏡１’ｌ８の伸縮機構１０を用いて前
記反射ｆｉ８を電子ビーム照射軸上に移動させ長焦点顕
ｆｆｉｆｉ９を用いてミクロンスケールでｉ察し行なう
．この構成では、前記クラック、アンダーカット等の欠
陥の無い最適形状が得られる加工条件のａｗ化は予め複
数個の被加工物１４を加工室２に取り付けておくことに
より被加工物１４を加工した都度、鏡筒７の移動のみに
より行なうことができ、結果的に加工室２の真空雰囲気
を清浄に保つことができ高信頼性の加工を実現できる．
これらの評価後、場合によって必要となる詳細な評価は
再度電子ビーム加工を行い加工面の断面マクロおよびミ
クロ写真を観察することにより行うことができる．また
、前記鏡筒７の回転機４ｌｌＩ１１を使用し前記反射８
８の仰視方向を前記電子銃３の方向に設定することによ
り前記カソード（図示せず）の近傍をミクロンサイズで
観察することができ、取り付け形状あるいは消耗度の確
認ができ、これらが不適と認められたときには実際の加
工とは全く独立にカソードの交換を行なうζとができる
． なお、上記例では反射鏡８を含めた鏡筒７を退避したの
みで電子ビームの照射を行なうように述べたが、これを
電子ビームの出力が大きいとき等には第２図に示したよ
うに開閉可能な導電性金属製の仕切り板１８を設けるこ
とにより反射鏡８に電荷がたまり電子ビーム１３の不安
定性を惹起するのを防止するように構成しても同様に本
発明を実施することができる．また、上記例では鏡筒７
の先端に取付けた反射鏡８として平面鏡を用いたが、こ
の平面鏡に代えてプリズムを反射鏡８として用いてもよ
い．また、前記鏡筒７の回転機構１１を第３図に示すよ
うに前記反射鏡８の仰視角を被加工物１４面および該被
加工物１４面と対向位置にある電子銃３面に簡単にしか
も正確に位置決めするように回転角度位置決め機構１９
を設けてもよい．〔発明の効果〕 以上述べたとおり本発明は、電子光学柱内部先端に反射
鏡を配置し該反射鏡の反対端部に長焦点順微鏡を配置し
た伸縮自在且つ回転可能な鏡筒を電子光学柱部に取り付
けることにより、被加工物の加工性の検査及び電子銃の
カソードの検査を加工室および電子光学柱から取り出す
ことなく必要に応じて短時間で行なうことができ、更に
加工室を清浄な雰囲気に保持できるという効果がある。
学柱１および加工室２に大別される。電子光学柱１は電
子ビーム発生源であるカソード（図示せず）を内蔵した
電子銃３、集束コイル４、閤向コイル５、観察望遠鏡６
、鏡筒７、該鏡筒７の先端に取り付けられた反射ｆｉ８
、該鏡筒７の後端に反射鏡８に対向して設けられた長焦
点票微鏡９等により構成されている．該鏡筒７には伸縮
機構１０および回転機構１１を有しており、電子ビーム
加工時に９Ａ筒７は伸縮機構１０により、電子銃３と被
加工物１４との間に形成される電子ビーム照射軸に対し
直交する軸方向に後進されて反射鏡８を電子ビーム照射
軸から退避し、加工後ｆｉ簡７は前進されて反射鏡８を
電子ビーム照射軸上に配置する．また、鏡筒７は回転機
構により回転させられて反・射鏡８の向きを電子銃３或
いは被加工物１４側に選択的に切替える．回転機構１１
には気密保持手段としてのシール材１２を有している．
加工室２は被加工物１４を複数個収納するとともに、こ
れらを平面的に正確に走行および位置決めを行なうため
の移動ステージ１５を備えている．′ｒ４子ビーム１３
は電子銃３で生成、加速された後、集束コイル４及び偏
向コイル５により集束並びに偏向される．電子ビーム１
３を加工室２内の被加工物１４に照射する際には前記反
射鏡８を含めた鏡筒７を電子ビーム照射軸より退避させ
ることにより支障なく照射を行なうとともに電子光学柱
１内に取り付けられた倍率数倍程度の観察望遠鏡６で観
察しながら被加工物の加工部の位置決めをし加工を行な
う．ｔ子光学柱１および加工室２はそれぞれ真空ボンプ
１６および１７で真空に排気される。次に電子ビーム１
３を照射された被加工物１４の加工部のクラック、アン
ダーカット等の加工性評価は、電子ビームを照射した後
、前記加工室２をリークさせることなく真空排気状態の
まま保持し、前記鏡１’ｌ８の伸縮機構１０を用いて前
記反射ｆｉ８を電子ビーム照射軸上に移動させ長焦点顕
ｆｆｉｆｉ９を用いてミクロンスケールでｉ察し行なう
．この構成では、前記クラック、アンダーカット等の欠
陥の無い最適形状が得られる加工条件のａｗ化は予め複
数個の被加工物１４を加工室２に取り付けておくことに
より被加工物１４を加工した都度、鏡筒７の移動のみに
より行なうことができ、結果的に加工室２の真空雰囲気
を清浄に保つことができ高信頼性の加工を実現できる．
これらの評価後、場合によって必要となる詳細な評価は
再度電子ビーム加工を行い加工面の断面マクロおよびミ
クロ写真を観察することにより行うことができる．また
、前記鏡筒７の回転機４ｌｌＩ１１を使用し前記反射８
８の仰視方向を前記電子銃３の方向に設定することによ
り前記カソード（図示せず）の近傍をミクロンサイズで
観察することができ、取り付け形状あるいは消耗度の確
認ができ、これらが不適と認められたときには実際の加
工とは全く独立にカソードの交換を行なうζとができる
． なお、上記例では反射鏡８を含めた鏡筒７を退避したの
みで電子ビームの照射を行なうように述べたが、これを
電子ビームの出力が大きいとき等には第２図に示したよ
うに開閉可能な導電性金属製の仕切り板１８を設けるこ
とにより反射鏡８に電荷がたまり電子ビーム１３の不安
定性を惹起するのを防止するように構成しても同様に本
発明を実施することができる．また、上記例では鏡筒７
の先端に取付けた反射鏡８として平面鏡を用いたが、こ
の平面鏡に代えてプリズムを反射鏡８として用いてもよ
い．また、前記鏡筒７の回転機構１１を第３図に示すよ
うに前記反射鏡８の仰視角を被加工物１４面および該被
加工物１４面と対向位置にある電子銃３面に簡単にしか
も正確に位置決めするように回転角度位置決め機構１９
を設けてもよい．〔発明の効果〕 以上述べたとおり本発明は、電子光学柱内部先端に反射
鏡を配置し該反射鏡の反対端部に長焦点順微鏡を配置し
た伸縮自在且つ回転可能な鏡筒を電子光学柱部に取り付
けることにより、被加工物の加工性の検査及び電子銃の
カソードの検査を加工室および電子光学柱から取り出す
ことなく必要に応じて短時間で行なうことができ、更に
加工室を清浄な雰囲気に保持できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図および
第３図は第１図に示した鏡筒部の別の実施例を示す構成
図、第４図は従来装置を示す構成図である． １・・・電子光学柱 ２・・・加工室３・・・電
子銃 ４・・・集束コイル５・・・偏向コイ
ル ６・・・観察望遠鏡７・・・鏡筒
８・・・反射鏡９・・・長焦点顕微鏡 １０・
・・伸縮機構１１・・・回転機構 １２・・・
シール材１３・・・電子ビーム １４・・・被加
工物１５・・・移動ステージ １ｆｔ， １７・・
・真空ボング１８・・・仕切り板 １９・・・回転角度位置決め機構 第 １ 図
第３図は第１図に示した鏡筒部の別の実施例を示す構成
図、第４図は従来装置を示す構成図である． １・・・電子光学柱 ２・・・加工室３・・・電
子銃 ４・・・集束コイル５・・・偏向コイ
ル ６・・・観察望遠鏡７・・・鏡筒
８・・・反射鏡９・・・長焦点顕微鏡 １０・
・・伸縮機構１１・・・回転機構 １２・・・
シール材１３・・・電子ビーム １４・・・被加
工物１５・・・移動ステージ １ｆｔ， １７・・
・真空ボング１８・・・仕切り板 １９・・・回転角度位置決め機構 第 １ 図
Claims (1)
- （１）電子銃を内蔵した電子光学柱と、被加工物を収納
する加工室とを連通させて装備し、前記電子光学柱内部
及び加工室内部を真空排気した状態で前記電子銃よりの
電子ビームを加工室内の被加工物に照射することにより
該被加工物の加工を行なう電子ビーム加工装置であって
、 前記電子光学柱内の電子銃と加工室内の被加工物との間
に形成される電子ビーム照射軸上に配置される反射鏡と
、 前記反射鏡を先端に保持し、前記電子ビーム照射軸に対
し直交する軸方向に前後動するとともに、前記反射鏡の
向きを前記電子銃と被加工物側に選択的に切替える機能
をもつ鏡筒と、 前記鏡筒の後端に取付けられ、前記反射鏡にて映出され
た被加工物及び電子銃の像を光学的に観察する長焦点顕
微鏡とを有することを特徴とする電子ビーム加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP763990A JPH03214554A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 電子ビーム加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP763990A JPH03214554A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 電子ビーム加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214554A true JPH03214554A (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=11671400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP763990A Pending JPH03214554A (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 電子ビーム加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03214554A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009151458A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Carl Zeiss Smt, Inc. | Ion sources, systems and methods |
| JP2015057801A (ja) * | 2009-11-06 | 2015-03-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | イオンビーム装置 |
| US9012867B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-04-21 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Ion sources, systems and methods |
| US9159527B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-10-13 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Systems and methods for a gas field ionization source |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP763990A patent/JPH03214554A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9012867B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-04-21 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Ion sources, systems and methods |
| US9159527B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-10-13 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Systems and methods for a gas field ionization source |
| US9236225B2 (en) | 2003-10-16 | 2016-01-12 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Ion sources, systems and methods |
| WO2009151458A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Carl Zeiss Smt, Inc. | Ion sources, systems and methods |
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