JPH03252037A - Charged particle beam device - Google Patents
Charged particle beam deviceInfo
- Publication number
- JPH03252037A JPH03252037A JP2048523A JP4852390A JPH03252037A JP H03252037 A JPH03252037 A JP H03252037A JP 2048523 A JP2048523 A JP 2048523A JP 4852390 A JP4852390 A JP 4852390A JP H03252037 A JPH03252037 A JP H03252037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- target
- power supply
- accelerating
- charged particle
- 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.)
- Pending
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 30
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 17
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ターゲットに低エネルギーの集束荷電粒子ビ
ームを照射するのに適した荷電粒子ビーム装置に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a charged particle beam device suitable for irradiating a target with a focused charged particle beam of low energy.
(従来の技術)
集束されたイオンビームを使った装置は、例えば、イオ
ン注入やイオンビーム描画に使用されている。この様な
集束イオンビーム装置においては、通常、数10kv若
しくは100数10kvの高い加速電圧によって加速さ
れた高エネルギーを有するイオンビームをターゲットに
照射しているが、その際、該ターゲットの表面がエツチ
ングされてしまう。最近、この様な所定外のエツチング
が行われない様に、イオン銃から発生したイオンビーム
を一旦高い加速電圧で加速するか、該加速されたイオン
ビームを減速電圧で減速し、該エネルギーの低下したイ
オンビームをターゲットに照射する方法がとられている
。(Prior Art) Devices using focused ion beams are used, for example, in ion implantation and ion beam writing. In such a focused ion beam device, a target is normally irradiated with a high-energy ion beam accelerated by a high accelerating voltage of several tens of kilovolts or hundreds of kilovolts, but at that time, the surface of the target may be etched. It will be done. Recently, in order to prevent such unspecified etching, the ion beam generated from the ion gun is accelerated with a high acceleration voltage, or the accelerated ion beam is decelerated with a deceleration voltage to reduce the energy. The method used is to irradiate a target with an ion beam.
尚、イオンエミッタから引き出されたイオンビームを加
速する加速電圧自体を低くして、低エネルギーのイオン
ビームをターゲットに照射する方法は問題が多く採用で
きない(特願昭62−49326及び特願昭63−16
9625参照)。Note that the method of irradiating a target with a low-energy ion beam by lowering the acceleration voltage itself that accelerates the ion beam extracted from the ion emitter has many problems and cannot be adopted (Japanese Patent Applications No. 62-49326 and No. 63) -16
9625).
第2図は該方法を実施した集束イオンビーム装置の概略
図である。図中1はイオンエミッタ、2は引き出し電極
、3は接地電位の加速電極であり、該イオンエミッタl
には加速電圧電源4から加速電圧が印加され、引き出し
電極2には、図示していない引き出し電圧電源から引き
出し電圧が印加されている。5は対物レンズで、アイン
ツェル型の静電レンズであって、接地電位の外側電極6
と、レンズ電源7からレンズ電圧が印加される中心電極
8から成っている。9はイオンビームの照射位置を制御
する偏向電極、10はイオンビームが照射されるターゲ
ットである。該ターゲット10には、電源11から、イ
オンビームを減速させる減速電圧が印加されている。尚
、12は絶縁碍子である。FIG. 2 is a schematic diagram of a focused ion beam apparatus that implements the method. In the figure, 1 is an ion emitter, 2 is an extraction electrode, and 3 is an acceleration electrode at ground potential.
An acceleration voltage is applied from an acceleration voltage power source 4 to the electrode 2, and an extraction voltage is applied to the extraction electrode 2 from an extraction voltage power source (not shown). Reference numeral 5 denotes an objective lens, which is an Einzel type electrostatic lens, and has an outer electrode 6 at ground potential.
and a center electrode 8 to which a lens voltage is applied from a lens power supply 7. Reference numeral 9 represents a deflection electrode that controls the irradiation position of the ion beam, and 10 represents a target that is irradiated with the ion beam. A deceleration voltage for decelerating the ion beam is applied to the target 10 from a power source 11. Note that 12 is an insulator.
上記のような構成において、特定物質のイオンがイオン
エミッタ1から引き出し電極2によって引き出される。In the above configuration, ions of a specific substance are extracted from the ion emitter 1 by the extraction electrode 2.
該エミッタには加速電源4から、例えば+30kvの加
速電圧が印加されているので、該イオンビームは加速電
極3によって加速され、高いエネルギーで対物レンズ5
に入射し、該対物レンズ5によってターゲット10上に
集束される。該ターゲットには電源11から、例えば+
29kvの減速電圧が印加されているので、該ターゲラ
1−10と対物レンズ5の接地電位の外側電極6との間
にイオンビームの減速電場が形成される。その為に前記
集束されたイオンビームは該減速電場により減速され、
その結果数イオンビームはエネルギーが低くなってター
ゲット10に照射される。この場合、前記加速電圧電源
4からの加速電圧をVA(例、30kv)、減速の為の
電源11からの減速電圧をVa (例、29kv)と
した場合、該ターゲット10にはその差(VA−VB)
(例、1kv)に対応した電圧により付勢されたイオン
ビームが照射される。Since an accelerating voltage of, for example, +30 kV is applied to the emitter from the accelerating power source 4, the ion beam is accelerated by the accelerating electrode 3, and is delivered to the objective lens 5 with high energy.
and is focused onto the target 10 by the objective lens 5. The target is connected to a power source 11, for example +
Since a deceleration voltage of 29 kV is applied, an ion beam deceleration electric field is formed between the target lens 1-10 and the outer electrode 6 of the objective lens 5, which is at ground potential. Therefore, the focused ion beam is decelerated by the deceleration electric field,
As a result, several ion beams have lower energy and are irradiated onto the target 10. In this case, if the accelerating voltage from the accelerating voltage power source 4 is VA (e.g. 30 kv) and the deceleration voltage from the power source 11 for deceleration is Va (e.g. 29 kv), the target 10 has a difference (VA). -VB)
An ion beam energized by a voltage corresponding to (for example, 1 kV) is irradiated.
(発明が解決しようとする課題)
さて、前記加速電圧電源4、及び減速のだめの電源11
は夫々3%程度の精度誤差を有している。(Problem to be Solved by the Invention) Now, the acceleration voltage power source 4 and the deceleration power source 11
each has a precision error of about 3%.
その為、例えば、加速電圧電源4で加速電圧を30kv
に設定しても、±900v前後の誤差があるので、例え
ば、ターゲット10にlkv以下の電圧で付勢された低
エネルギーのイオンビームを照射しようとしても誤差が
大き過ぎて、所定の低エネルギーのイオンビームを照射
できない。Therefore, for example, the acceleration voltage is set to 30kv by the acceleration voltage power supply 4.
Even if it is set to Ion beam cannot be irradiated.
又、高い絶対精度を持つ高圧電源を作ることは可能であ
るが、高価なものとなってしまう為、船釣にはこの様に
絶対精度があまり良くない走査型電顕等の電源を流用す
ることが多い。Also, although it is possible to create a high-voltage power source with high absolute accuracy, it is expensive, so for boat fishing, power sources such as those for scanning electron microscopes, which do not have very good absolute accuracy, are used. There are many things.
特に、直接デポジションを行う様な応用では、数10
e Vのエネルギーでイオンを照射する必要があり、一
般用電源では前述の様な問題が顕著となる。In particular, in applications such as direct deposition, the number 10
It is necessary to irradiate ions with an energy of eV, and the above-mentioned problems become noticeable with a general power source.
本発明はこの様な問題を解決する事を目的としたもので
ある。The present invention is aimed at solving such problems.
(課題を解決するための手段)
その為に本発明の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビー
ム発生源、該発生源と加速電極との間に加速電圧を印加
する為の加速電圧源、荷電粒子ビームを大地に対して絶
縁して配置されたターゲット上に集束させる為のレンズ
、及び、前記荷電粒子ビーム発生源とターゲットの間に
、該ターゲットに照射される荷電粒子ビームを付勢する
電圧を発生する電圧源を具備した。(Means for Solving the Problem) For this purpose, the charged particle beam device of the present invention includes a charged particle beam generation source, an accelerating voltage source for applying an accelerating voltage between the generation source and an accelerating electrode, and a charged particle beam generating source for applying an accelerating voltage between the source and the accelerating electrode. A lens for focusing the beam on a target placed insulated from the ground, and a voltage between the charged particle beam generation source and the target to energize the charged particle beam to be irradiated to the target. Equipped with a voltage source to generate the voltage.
(作用)
本発明はイオンエミッタからのイオンビームを加速させ
る為の加速電圧電源からの加速電圧vAと、ターゲット
と対物レンズの接地電位の外側電極との間に印加する減
速電圧電源からの減速電圧VBとの差(VA VB)
に対応した電圧を発生させる電圧電源を、加速電圧電源
の加速電位に浮いた状態になる様にイオンエミッタとタ
ーゲットの間に設けておく。尚、前記減速電圧電源は不
要なので設けない。この様に成せば、イオンエミッタか
らのイオンはvAに対応した電圧で加速されるが、前記
(VA VB)に対応した電圧を発生する電源からの
電圧により付勢されたイオンビームがターゲットに照射
される。(Function) The present invention uses an accelerating voltage vA from an accelerating voltage power source for accelerating the ion beam from an ion emitter, and a decelerating voltage from a decelerating voltage power source applied between the target and the outer electrode of the objective lens at a ground potential. Difference with VB (VA VB)
A voltage power source that generates a voltage corresponding to the ion emitter and the target is provided between the ion emitter and the target so that it floats on the acceleration potential of the acceleration voltage power source. Note that the deceleration voltage power source is not provided because it is unnecessary. If this is done, the ions from the ion emitter will be accelerated with a voltage corresponding to vA, but the ion beam energized by the voltage from the power supply that generates the voltage corresponding to (VA VB) will irradiate the target. be done.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例を示した集束イオンビーム装
置の概略図である。図中前記第2図と同一番号を付した
ものは同一構成要素である。また第1図において、第2
図に示した構成と異なった点は、ターゲット10と大地
間に減速電圧電源を設けずに、イオンエミッタ1とター
ゲット10との間に電源13を設置したことである。(Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram of a focused ion beam apparatus showing an embodiment of the present invention. In the figure, the same components as in FIG. 2 are denoted by the same numbers. Also, in Figure 1, the second
The difference from the configuration shown in the figure is that a power source 13 is installed between the ion emitter 1 and the target 10, without providing a deceleration voltage power source between the target 10 and the ground.
先ず第1図のような構成において、イオンエミッタ1に
は加速電圧電源4から例えば+30kvの加速電圧が印
加されるので、イオンビームは高いエネルギーで対物レ
ンズ5に入射し、該対物レンズによりターゲット10上
に細く集束される。First, in the configuration shown in FIG. 1, an accelerating voltage of, for example, +30 kV is applied to the ion emitter 1 from the accelerating voltage power source 4, so that the ion beam enters the objective lens 5 with high energy, and the objective lens directs the target 10. narrowly focused at the top.
この時同時に電源13から、例えば、+lkvの電圧を
印加する。その為、イオンビームは該電源13からの電
圧(+1kv)により付勢された低エネルギーでターゲ
ットに照射される。At this time, for example, a voltage of +lkv is applied from the power supply 13 at the same time. Therefore, the ion beam is energized by the voltage (+1 kv) from the power source 13 and irradiates the target with low energy.
この際、該電源13が例えば3%程度の誤差を持ってい
ても、誤差は30v程度で、大略所定の低エネルギーの
イオンビームで照射できる。At this time, even if the power source 13 has an error of, for example, about 3%, the error is about 30V, and the ion beam can be irradiated with an approximately predetermined low-energy ion beam.
尚、本発明は電子顕微鏡などの電子ビームを用いた装置
にも応用可能である。Note that the present invention is also applicable to devices using electron beams, such as electron microscopes.
(発明の効果)
本発明は荷電粒子ビームのターゲットへの入射エネルギ
ーを決定するターゲット電源を、加速電圧電源の加速電
位に浮いた状態になるように発生源とターゲットの間に
設けたので、該ターゲット電源の電圧で付勢されたエネ
ルギーの荷電粒子ビームがターゲットに照射される。(Effects of the Invention) In the present invention, the target power source that determines the incident energy of the charged particle beam to the target is provided between the source and the target so that it floats on the accelerating potential of the accelerating voltage power source. A charged particle beam energized by the voltage of the target power source is irradiated onto the target.
従って、該ターゲット電源の持つ精度誤差だけかターゲ
ットに照射される荷電粒子のエネルギーに影響するだけ
で極めて小さく、その為、大略所定のエネルギーの荷電
粒子ビームをターゲットに照射できる。Therefore, only the accuracy error of the target power source that affects the energy of the charged particles irradiated onto the target is extremely small, and therefore the target can be irradiated with a charged particle beam having approximately a predetermined energy.
第1図は本発明の一実施例を示した集束イオンビーム装
置の概略図、第2図は従来の集束イオンビーム装置の概
略図である。
1・・・イオンエミッタ 2・・・引き出し電極3・・
・加速電極 4・・・加速電圧電源5・・・対物
レンズ 6・・・外側電極7・・・レンズ電源
8・・・中心電極9・・・偏向電極 10・・・
ターゲット11・・・減速電圧電源 12・・・絶縁碍
子13・・・減速電圧電源FIG. 1 is a schematic diagram of a focused ion beam device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional focused ion beam device. 1...Ion emitter 2...Extraction electrode 3...
・Accelerating electrode 4... Accelerating voltage power source 5... Objective lens 6... Outer electrode 7... Lens power source
8... Center electrode 9... Deflection electrode 10...
Target 11...Deceleration voltage power supply 12...Insulator 13...Deceleration voltage power supply
Claims (1)
加速電圧を印加する為の加速電圧源、荷電粒子ビームを
大地に対して絶縁して配置されたターゲット上に集束さ
せる為のレンズ、及び、前記荷電粒子ビーム発生源とタ
ーゲットの間に、該ターゲットに照射される荷電粒子ビ
ームを付勢する電圧を発生する電圧源を具備したことを
特徴とする荷電粒子ビーム装置。A charged particle beam generation source, an accelerating voltage source for applying an accelerating voltage between the generation source and an accelerating electrode, a lens for focusing the charged particle beam on a target placed insulated from the ground; A charged particle beam device further comprising a voltage source between the charged particle beam generation source and the target that generates a voltage for energizing the charged particle beam irradiated onto the target.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048523A JPH03252037A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Charged particle beam device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048523A JPH03252037A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Charged particle beam device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03252037A true JPH03252037A (en) | 1991-11-11 |
Family
ID=12805722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2048523A Pending JPH03252037A (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Charged particle beam device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03252037A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090302233A1 (en) * | 2006-08-23 | 2009-12-10 | Takashi Ogawa | Charged particle beam apparatus |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048523A patent/JPH03252037A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090302233A1 (en) * | 2006-08-23 | 2009-12-10 | Takashi Ogawa | Charged particle beam apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5650461B2 (en) | Vented Faraday cup and gas cluster ion beam processing system | |
JP2002517885A (en) | Acceleration and analysis architecture for ion implanters | |
JPH01220350A (en) | Electrification suppression and particle beam radiating device using its device | |
JPH08212965A (en) | Ion implanting device | |
US4835399A (en) | Charged particle beam apparatus | |
CA2089099C (en) | Broad beam flux density control | |
JP2946433B2 (en) | Ion beam control system | |
JPH0450699B2 (en) | ||
US20030006377A1 (en) | Tandem acceleration electrostatic lens | |
JPH03252037A (en) | Charged particle beam device | |
JP2756704B2 (en) | Charge neutralizer in ion beam irradiation equipment | |
JPS61114453A (en) | Charged particle ray device | |
JPH02112140A (en) | Low speed ion gun | |
US20230065039A1 (en) | Particle beam column | |
US20230065373A1 (en) | Particle beam device, method for operating the particle beam device and computer program product | |
JP3105931B2 (en) | Electron beam irradiation apparatus and electron beam irradiation method | |
JP3535402B2 (en) | Ion beam equipment | |
JP2002150989A (en) | Electron-beam exposure, system and electron lens | |
JPH03261057A (en) | Charged particle beam device | |
JP2005026189A (en) | Ion beam irradiation device | |
JPH0234414B2 (en) | ||
JPS6314867A (en) | Ion implanting device | |
JPH07201301A (en) | Impurity injection apparatus and impurity injection method | |
JP3309435B2 (en) | Ion beam deposition system | |
JPH0212377B2 (en) |