JPH0374037A - Focused ion beam device - Google Patents

Focused ion beam device

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JPH0374037A
JPH0374037A JP1302392A JP30239289A JPH0374037A JP H0374037 A JPH0374037 A JP H0374037A JP 1302392 A JP1302392 A JP 1302392A JP 30239289 A JP30239289 A JP 30239289A JP H0374037 A JPH0374037 A JP H0374037A
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ion beam
accelerator
objective collimator
analysis
energy
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Yutaka Kawada
豊 川田
Kenichi Inoue
憲一 井上
Kiyotaka Ishibashi
清隆 石橋
Akira Kobayashi
明 小林
Koji Inoue
浩司 井上
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve functions and structure by inserting an ion species and beam energy analysis component in a drift space in an interval between the surfaces of an objective collimator disposed right on the downstream of an accelerator and a quadruple electromagnetic lens. CONSTITUTION:An objective collimator 5 is disposed right on the downstream of an accelerator 3, and an ion species and beam energy analysis component is inserted in a drift space in an interval between the surfaces of the objective collimator 5 and a quadrupole electromagnetic lens 12. Beam passages in a line from the accelerator 3 through a polarization analysis electromagnet to the objective collimator 5 are eliminated by this, the size of a whole device is contracted by more than 40% to be compact, and because the device is miniaturized, frames can be integrated. The constitution of the focused ion beam device can be integral, and a precise alignment of the components is facilitated to improve the vibration-proof performance, and the beam spot diameter is reduced to improve the analysis function.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体技術分野をはじめ医療・バイオ技術等
の分野において、高エネルギー荷電ビームを用いて微小
領域の物性、組成分析、微細加工、表面改質等をする装
置について、機能向上、構造改善を目的とする改良技術
に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention is applicable to the fields of semiconductor technology, medical care, biotechnology, etc., using a high-energy charged beam to analyze the physical properties, composition analysis, microfabrication, etc. of minute regions. This article relates to improved technology for improving the functionality and structure of equipment that performs surface modification, etc.

(従来の技術) 半導体技術分野では、膨大な量の情報をコンピュータで
処理するため、記憶容量を増大し情報処理速度を高速化
することが求められている。
(Prior Art) In the field of semiconductor technology, computers process vast amounts of information, so there is a demand for increased storage capacity and faster information processing speed.

そのため、ICの高集積化がLSIからVLSIへ、ま
た3次元ICへと開発が進められつつある。これに伴な
って、個々の素子やその配線等は極微小化し、多層化し
、また表面から極めて浅い領域が使われつつある。この
ようなIC、プロセス研究においては、ξクロサイズに
集束されたイオンビームが極めて有力な手段となる。
Therefore, the development of highly integrated ICs is progressing from LSI to VLSI and also to three-dimensional ICs. Along with this, individual elements, their wiring, etc. are becoming extremely miniaturized, multilayered, and extremely shallow regions from the surface are being used. In such IC and process research, an ion beam focused to a ξ-crore size becomes an extremely effective means.

例えば、製造においては、数百〜数MeVに加速された
集束イオンビームを用いて、マスクレスイオン注入が可
能となり製造工程を大幅に簡略化できる。一方、分析に
おいては、ミクロな領域における原子分布の分析が極め
て重要であり、そのためには、高エネルギー(MeV)
の集束イオンビームを使った1μm以下の分解能を持つ
ラザフオード後方散乱法(RBS)や粒子励起X線法(
PIXIりなどの分析手法の有効性が認識され、その装
置の機能向上が図られつつある。
For example, in manufacturing, maskless ion implantation can be performed using a focused ion beam accelerated to several hundred to several MeV, which can greatly simplify the manufacturing process. On the other hand, in analysis, it is extremely important to analyze the atomic distribution in the microscopic region, and for this purpose, high energy (MeV)
The Rutherford backscattering method (RBS), which uses a focused ion beam with a resolution of less than 1 μm, and the particle-excited X-ray method (
The effectiveness of analysis methods such as PIXI has been recognized, and efforts are being made to improve the functionality of such devices.

第4図は分析装置として用いた従来技術の高エネルギー
・集束イオンビーム装置の構成配置の代表的1例を示す
FIG. 4 shows a typical example of the configuration of a conventional high-energy focused ion beam device used as an analysis device.

この例では、加速器(a)のイオン源(b)で発生し加
速管(C)で加速されて出た高エネルギー・イオンビー
ム(do)は、先ず偏向分析電磁石(e)を通る間に通
常15°以上の角度振られてこの間にイオン種・エネル
ギーを選別され、次に対物コリメータ(0によって数十
μmに絞られ、のち2〜5mのドリフト空間を経て2連
または3連の四重積電磁石レンズ(6)に入って集束さ
れ、試料チャンバー(ロ)内に収容されたターゲット(
i)すなわち測定試料上にビームスポットを結ぶ、0)
はチャンバー(ロ)内の検出器であり、(2)は偏向分
析電磁石(e)のコイルを示す。
In this example, a high-energy ion beam (do) generated in the ion source (b) of the accelerator (a) and accelerated in the accelerator tube (C) first passes through the deflection analysis electromagnet (e). The ions are swung at an angle of 15 degrees or more, during which the ion species and energy are selected, and then narrowed down to several tens of μm by an objective collimator (0), and then passed through a 2-5 m drift space to be separated into two or three quadruple stacks. A target (
i) i.e. aligning the beam spot on the measurement sample, 0)
is the detector in the chamber (b), and (2) shows the coil of the deflection analysis electromagnet (e).

対物コリメータ(f)から四重積電磁石レンズ(2)ま
でのドリフト空間の距離を物面距離、同レンズ(8)か
らターゲラ) (i)までの距離を像面距離とよび、こ
の光学系では2距離の比にほぼ等しい縮小率で対物コリ
メータ(f)の口径を集束してタターゲット(i)上に
投影する機能を持つ、ところで、像面距離は検出器(j
)などの収納スペースが必要なため100〜200鵬位
となるので、ビームスポットをより小さくし、また電流
密度をより高くするためには、物面距離をより大きくし
て、システムの性能の向上を図っている。
The distance in the drift space from the objective collimator (f) to the quadruple electromagnetic lens (2) is called the object surface distance, and the distance from the lens (8) to the target lens (i) is called the image surface distance. It has the function of focusing the aperture of the objective collimator (f) with a reduction ratio approximately equal to the ratio of the two distances and projecting it onto the target (i).
), etc., which requires storage space of about 100 to 200 meters, so in order to make the beam spot smaller and the current density higher, the object surface distance should be made larger to improve the performance of the system. We are trying to

(発明が解決しようとする問題点) 前記の従来の高エネルギー・イオンビーム集束装置の構
成配置では、加速器(0から偏向分析電磁石(ei)ま
での距離と同電磁石から試料チャンバー(ロ)までの距
離とを合わせたビーム経路は最低7m以上必要となる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the configuration of the conventional high-energy ion beam focusing device described above, the distance from the accelerator (0 to the deflection analysis electromagnet (ei) and the distance from the electromagnet to the sample chamber (b) The beam path including the distance must be at least 7 m.

しかも偏向分析電磁石(e)でイオン種を選別するには
イオンビームの偏向角度を15°以上とするので横方向
にも拡がり、実際の装置では約7mX3m以上のスペー
スを必要とし、装置というよりも平面内拡がりを以て1
つの部屋を占拠する施設となる。
Moreover, in order to select ion species using the deflection analysis electromagnet (e), the deflection angle of the ion beam must be 15 degrees or more, so it spreads laterally, and in an actual device, it requires a space of about 7 m x 3 m or more, so it is more than a device. 1 with in-plane expansion
The facility will occupy two rooms.

しかも装置の大形化によりその反面の不利が生じ、すな
わちイオンビームを約1μmのスポットサイズに集束す
るためには、初期調整を厳密に行い、さらに保守作業と
しても各コンポーネントの中心、輪線を一致させるアラ
インメントを精密に保つことが必要になる。この際、1
5@以上偏向するビームライン上に沿って配置されるコ
ンポーネント間のアラインメント調整作業は一層困難で
ある。さらに装置が大型であることから、除振のための
架台の一体化は殆ど不可能である。
Moreover, increasing the size of the device has the disadvantage of focusing the ion beam to a spot size of approximately 1 μm. It is necessary to maintain precise alignment. At this time, 1
It is even more difficult to adjust the alignment between components placed along a beamline that is deflected by 5@ or more. Furthermore, since the device is large, it is almost impossible to integrate a stand for vibration isolation.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、従来技術の上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、高エネルギー・イオンビームの経路
を短くしてその間にイオン種選別を行いかつビームの縮
小スポット集束を可能とするためには、加速器のすぐ下
流に対物コリメータを設置し、対物コリメータと四重積
電磁石レンズとの間のドリフト空間(物面距離)にイオ
ン種・ビームエネルギーの分析コンポーネントを挿入す
る構成配置とする。特に分析コンポーネントとしてウィ
ーン(E×B)型質量分析器を用いる場合はビームライ
ンを直線的として短縮できる。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. In addition, in order to enable reduced spot focusing of the beam, an objective collimator is installed immediately downstream of the accelerator, and the ion species and beam energy are distributed in the drift space (object surface distance) between the objective collimator and the quadruple electromagnetic lens. A configuration arrangement that inserts the analysis component of In particular, when a Wien (E×B) type mass spectrometer is used as an analysis component, the beam line can be made linear and shortened.

すなわち、本発明の集束イオンビーム装置は、基本的構
成としては、加速器よりの高エネルギー・イオンビーム
がイオン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経
て試料にスポット入射する高エネルギーイオンビームを
用いる縮小領域の表面改質、又は物性、組成分析等の装
置において、加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置
し、対物コリメータと四重積電磁石レンズとの間の物面
距離中のドリフト空間にイオン種・ビームエネルギーの
分析コンポーネントを挿入する構成としたことを特徴と
する。
That is, the basic configuration of the focused ion beam device of the present invention is to use a high-energy ion beam in which a high-energy ion beam from an accelerator passes through an ion species selector, an objective collimator, and a beam focuser and is incident on a sample as a spot. In equipment for surface modification of reduced areas, physical properties, composition analysis, etc., an objective collimator is placed immediately downstream of the accelerator, and ion species are collected in the drift space within the object surface distance between the objective collimator and the quadruple electromagnetic lens.・It is characterized by a configuration in which a beam energy analysis component is inserted.

(作用〉 本発明によると、次の諸作用が発揮される。(effect) According to the present invention, the following effects are achieved.

(1)第4図の従来技術の装置の加速器(a)から偏向
分析電磁石(e)を経て対物コリメータ(f)に到る系
のビーム経路が省略される0本発明ではイオン種・ビー
ムエネルギーの分析コンポーネントが対物コリメータと
四重積電磁石レンズとの間のドリフト空間を利用して設
置されるので、装置全体の大きさは40%以上縮小され
、コンパクトな装置が得られる。
(1) The beam path of the system from the accelerator (a) to the objective collimator (f) via the deflection analysis electromagnet (e) in the conventional device shown in Fig. 4 is omitted. Since the analysis components are installed using the drift space between the objective collimator and the quadruple electromagnetic lens, the overall size of the device is reduced by more than 40%, resulting in a compact device.

(n)装置が小型化されることにより架台が一体化でき
るので、コンポーネント間の精密アラインメントが容易
になり、除振性能が向上する。
(n) Since the device can be miniaturized and the frame can be integrated, precise alignment between components is facilitated, and vibration isolation performance is improved.

これらのことはターゲットに到達する最小ビームスポッ
ト径をより小さくできることに直接結び付く。
These factors are directly linked to the ability to reduce the minimum beam spot diameter that reaches the target.

(III)特にイオン種・ビームエネルギーの分析コン
ポーネントとしウィーン(E×B)型質量分析器を採用
する場合には、ビームラインは直線的になり、アライン
メント作業は容易になる。
(III) In particular, when a Wien (E×B) type mass spectrometer is employed as a component for analyzing ion species and beam energy, the beam line becomes straight and alignment work becomes easy.

またウィーン型質量分析器の偏向電極は1種のステアラ
−(Steerer)として作用させることができるの
で、四重極電磁石レンズ内のビームアラインメントの微
調整に利用でき、また測定試料上のビームスポットの走
査に利用することもできる。
In addition, the deflection electrode of the Wien mass spectrometer can act as a type of steerer, so it can be used to finely adjust the beam alignment within the quadrupole electromagnetic lens, and also to adjust the beam spot on the measurement sample. It can also be used for scanning.

(実施例) 以下、本発明の集束イオンビーム装置を分析装置として
用いた場合について第1〜3図を参照し、実施例を詳細
に説明する。第1図はウィーン(E×B)型質量分析器
を用いる場合の実施例を示す。
(Example) Hereinafter, examples will be described in detail regarding the case where the focused ion beam device of the present invention is used as an analysis device with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 shows an example in which a Vienna (E×B) type mass spectrometer is used.

第1図において、静電型加速器(1)では、イオン源(
2)に例えばヘリウムガスを用いるとHe”He”+を
含むイオンがつくられ、加速管(3)に例えばIMVの
加速電圧を印加すると加速されてHe”はI MeV 
、 He”+は2 MeVのエネルギーの高エネルギー
・イオンビーム(4)となって高速、高エネルギーで出
て来る。それらは直接、対物コリメータ(5)に供給さ
れ十数μmに絞られる。そのあと、イオン種・ビームエ
ネルギーの分析コンポーネントとしてのウィーン(E×
B)型質量分析器(6)にはいる、ウィーン型質量分析
器(6)では電磁石コイル(7)、窓壁電磁石ヨーク(
8)でつくられる磁場Bおよび側壁の分析電極(9)(
9)にそれぞれ電圧+V/2、−V/2を印加して電極
距離dのもとにつくられる電場Eの一定の条件のもとに
、He”イオンだけが直進し、他のイオンは偏向されて
分析電極(9)または出口側のイオン選別スリッ)(I
Iに衝突し、電荷を中和され、排気ガスとして排出され
る。00はHe+ビームの偏向、電極である。直進した
He”イオンだけが四重極電磁石レンズ02)に入り集
束され、試料チャンバー0m内のターゲット(測定試料
’> 04)上にビームスポットとなって入射される。
In Fig. 1, the electrostatic accelerator (1) has an ion source (
For example, when helium gas is used in 2), ions containing He"He"+ are created, and when an acceleration voltage of, for example, IMV is applied to the acceleration tube (3), they are accelerated and He" becomes I MeV.
, He"+ comes out as a high-energy ion beam (4) with an energy of 2 MeV at high speed and high energy. They are directly supplied to an objective collimator (5) and focused to a diameter of more than ten μm. Also, Vienna (E×
In the B) type mass spectrometer (6), the Wien type mass spectrometer (6) has an electromagnetic coil (7), a window wall electromagnetic yoke (
8) and the magnetic field B created by the analysis electrode (9) on the side wall (
9), under certain conditions of an electric field E created at an electrode distance d by applying voltages +V/2 and -V/2, respectively, only He'' ions travel straight, while other ions are deflected. analysis electrode (9) or exit side ion selection slit) (I
It collides with I, neutralizes its charge, and is emitted as exhaust gas. 00 is the deflection electrode of the He+ beam. Only the He'' ions that have traveled straight enter the quadrupole electromagnetic lens 02) and are focused, and are incident on the target (measurement sample'>04) in the sample chamber 0m as a beam spot.

 He“イオンが測定試料04)と相互作用して散乱さ
れたイオンまたは励起された蛍光X線はチャンバー03
1内の検出器05)によってエネルギー分析され、試料
の物性データを得ることができる。また偏向電極01)
に電圧を印加することでスポット位置を走査させること
ができ、2次元分析が可能となる。
He" ions interact with the measurement sample 04) and the scattered ions or excited fluorescent X-rays are transferred to the chamber 03.
Energy analysis is performed by the detector 05) in the sample, and data on the physical properties of the sample can be obtained. Also, deflection electrode 01)
By applying a voltage to the spot position, the spot position can be scanned, making two-dimensional analysis possible.

以上、この実施例装置の構成を作用およびイオン種例と
ともに説明したが、本発明において、対物コリメータ(
5)と四重極電磁石レンズ021との間に設置するイオ
ン種・ビームエネルギーの分析装置としてウィーン(E
×B)型質量分析器が採用可能であり適切なものである
ことを解析および例示によって裏付けると次のとおりで
ある。
The configuration of this embodiment device has been explained above along with the function and examples of ion species, but in the present invention, the objective collimator (
5) and the quadrupole electromagnetic lens 021 as an analyzer for ion species and beam energy.
The following analysis and examples prove that the ×B) type mass spectrometer is applicable and appropriate.

ウィーン(E×B)型質量分析器(6)は、磁場Bの偏
向作用(イオンの運動量に比例)と電場Eの偏向作用(
イオンエネルギーに比例)とが互いに反対方向に働くよ
うに、電磁石と平行電極が配置された構造をしており、
それらが打消しあうようなイオン種のみが直進できるフ
ィルターとして働く、このE×B場でのイオンビーd”
  x z t ここに m:イオン質量(Heの場合 y* He −4X1.67X10−” kg)e:イ
オン電荷(He”の場合 e He” ml、6X10−19Cクーロン)V:イ
オン速度−(2eVo/s) ””vo;加速電圧 いま分析器(6)の全長をLと置いて、イオンが分析器
を出るときの偏向量ΔXを上記方程式を解くことにより
求めると次式となる。ここにΔx<<Lとして近似する
The Wien (E x B) type mass spectrometer (6) uses the deflection effect of the magnetic field B (proportional to the momentum of the ions) and the deflection effect of the electric field E (
It has a structure in which an electromagnet and parallel electrodes are arranged so that the ions (proportional to ion energy) act in opposite directions.
Ion beads in this EXB field act as a filter that allows only ion species that cancel each other out to proceed straight.
x z t where m: ion mass (for He, y* He -4X1.67X10-" kg) e: ion charge (for He", e He" ml, 6X10-19C coulombs) V: ion velocity - (2eVo /s) ""vo; Accelerating voltage Now, assuming that the total length of the analyzer (6) is L, the amount of deflection ΔX when the ions exit the analyzer is determined by solving the above equation, and the following equation is obtained. Approximate as Δx<<L.

例えばHe+イオンが直進するΔX=Oの条件としては (磁場Bの磁束密度単位:Teala、l Tesla
gIO’Gauss) 電場E17)強度単位: V/m 、IV/se−10
−”V/cm)第2図は単位をGaussとV/ell
に変えて、この関係を図示したものである。
For example, the condition of ΔX=O for He+ ions to travel straight is (magnetic flux density unit of magnetic field B: Teala, l Tesla
gIO'Gauss) Electric field E17) Intensity unit: V/m, IV/se-10
-"V/cm) In Figure 2, the units are Gauss and V/ell.
This relationship is illustrated instead of .

次にL−2mと仮定して、この条件のときのHe” 、
He”の偏向量ΔX(単位ニー)を磁場B(単位: t
es la)との関係として求めると次のようになる。
Next, assuming L-2m, He'' under this condition,
The amount of deflection ΔX (unit: knee) of “He” is expressed by the magnetic field B (unit: t
The relationship with es la) is determined as follows.

He+につき Δx 〜6.9 B Hehにつき Δx 〜2.8 B さてイオン選別スリットの幅を、この種の四重積電磁石
レンズのボーア直径を5−程度とし、He!+がその1
0倍程度は離れるように偏向させるという要求条件を課
すると、磁場Bとして180Gaussと、第2図より
電場Eとして約1230V/ellが要求されることに
なる。これらの値は通常の電磁、電場配置で容易に得ら
れるので、ウィーン(ExB)型質量分析器はこの目的
に採用可能であり適切である。
For He+ Δx ~ 6.9 B For Heh Δx ~ 2.8 B Now, let us assume that the width of the ion selection slit is about 5 - the Bohr diameter of this type of quadruple electromagnetic lens, and He! + is part 1
If we impose the requirement that the beams be deflected so as to be separated by a factor of 0, a magnetic field B of 180 Gauss and, as shown in FIG. 2, an electric field E of approximately 1230 V/ell will be required. Since these values are easily obtained with conventional electromagnetic and electric field configurations, a Wien (ExB) type mass spectrometer can be employed and is suitable for this purpose.

第3図は本発明の集束イオンビーム装置の他の実施例を
示す、第1図実施例と均等の各部は第3図中に同一符号
を記入して指摘し説明の重複を省略する。
FIG. 3 shows another embodiment of the focused ion beam apparatus of the present invention. Each part equivalent to the embodiment of FIG.

この実施例では、対物コリメータ(5)と四重接電磁石
レンズ02)との間に挿入されるイオン種・ビームエネ
ルギーの分析コンポーネントとして901偏向電磁石0
θを設置する。偏向電磁石0ωの偏向角度は45”〜1
80@の範囲で選ぶことができる。偏向電磁石の代わり
に偏向電極を使用してもよい。
In this example, a deflecting electromagnet 901 is inserted between the objective collimator (5) and the quadruple electromagnetic lens 02) as an analysis component for ion species and beam energy.
Set θ. The deflection angle of the deflection electromagnet 0ω is 45” to 1
You can choose from a range of 80@. Deflection electrodes may be used instead of deflection electromagnets.

以上、本発明の集束イオンビーム装置を分析装置として
用いた場合の実施例について説明したが、本実施例のハ
ード槽底はそのままイオン注入装置としても用いること
ができる。但し、そのように用いる場合は検出器Ooは
なくてもよい。
An embodiment in which the focused ion beam device of the present invention is used as an analysis device has been described above, but the hard tank bottom of this embodiment can also be used as an ion implantation device as it is. However, when used in this way, the detector Oo may not be provided.

(発明の効果) 以上のように本発明によると、集束イオンビーム装置の
構成を集約的とすることができ、各コンポーネントの精
密アラインメントが容易となり防振性能も向上し、これ
らが相俟ってビームスポット径を小さくして分析機能を
向上させることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the configuration of the focused ion beam device can be made centralized, precision alignment of each component is facilitated, and vibration isolation performance is improved. Analysis functionality can be improved by reducing the beam spot diameter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の集束イオンビーム分析装置の第1実施
例の構成配置図、第2図はそのウィーン型質量分析器の
各種イオンビーム直進条件を横軸の磁束密度(Gaus
s)と縦軸の電場強さ(V/c1)の関係において示す
図表、第3図は本発明装置の第2実施例の構成配置図、
第4図は従来技術の装置の構成配置図である。 (1)・・・静電型加速器、(2)・・・イオン源、(
3)・・・加速管、(4)・・・イオンビーム、(5)
・・・対物コリメータ、(6)・・・ウィーン(E×B
)型質量分析器、(7)・・・電磁石コイル、(8)・
・・窓型電磁石ヨーク、(9)・・・分析電極、0(D
・・・イオン選別スリット、(10・・・偏向電極、0
2)・・・四重接電磁石レンズ、0■・・・試料チャン
バー04・・・ターゲット(測定試料)、051・・・
検出器、Q6)・・・9v偏向電磁石、(B)・・・磁
場、磁束密度、(E)・・・電場、電界強度、(V)・
・・印加電圧、(d)・・・極間距離、(L)・・・分
析器全長、(a)・・・加速器、(b)・・・イオン源
、(C)・・・加速管、(d゛〉・・・イオンビーム、
(e)・・・偏向分析電磁石、(f)・・・対物コリメ
ータ、(O・・・四重接電磁石レンズ、(ロ)・・・試
料チャンバー(i)・・・ターゲット、(j)・・・検
出器、(ロ)・・・コイル。
FIG. 1 is a configuration diagram of the first embodiment of the focused ion beam analyzer of the present invention, and FIG.
s) and the electric field strength (V/c1) on the vertical axis; FIG. 3 is a configuration diagram of the second embodiment of the device of the present invention;
FIG. 4 is a structural layout diagram of a conventional device. (1)... Electrostatic accelerator, (2)... Ion source, (
3) Accelerator tube, (4) Ion beam, (5)
...Objective collimator, (6)...Vienna (ExB
) type mass spectrometer, (7)...electromagnetic coil, (8)...
・・Window type electromagnet yoke, (9) ・・Analysis electrode, 0 (D
...Ion selection slit, (10... Deflection electrode, 0
2)...Quadruple contact electromagnetic lens, 0■...Sample chamber 04...Target (measurement sample), 051...
Detector, Q6)...9V bending electromagnet, (B)...Magnetic field, magnetic flux density, (E)...Electric field, electric field strength, (V)
... Applied voltage, (d) ... Distance between poles, (L) ... Total length of analyzer, (a) ... Accelerator, (b) ... Ion source, (C) ... Accelerator tube , (d゛〉...Ion beam,
(e)... Deflection analysis electromagnet, (f)... Objective collimator, (O... Quadruple electromagnetic lens, (b)... Sample chamber (i)... Target, (j)... ...detector, (b)...coil.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)加速器よりの高エネルギー・イオンビームがイオ
ン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経て試料
にスポット入射する高エネルギー荷電ビームを用いた微
小領域の表面改質、又は物性・組成分析等の装置におい
て、加速器のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物
コリメータと四重極電磁石レンズとの間の物面距離中の
ドリフト空間にイオン種・ビームエネルギーの分析コン
ポーネントを挿入する構成としたことを特徴とする集束
イオンビーム装置。
(1) A high-energy ion beam from an accelerator passes through an ion species selector, an objective collimator, and a beam focuser and is incident on the sample as a spot. Surface modification of a micro area or physical property/composition analysis using a high-energy charged beam, etc. In this system, an objective collimator is placed immediately downstream of the accelerator, and an analysis component for ion species and beam energy is inserted into the drift space in the object distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnetic lens. A focused ion beam device featuring:
(2)前記分析コンポーネントとして、ウィーン(E×
B)型質量分析器を使用する特許請求の範囲第1項記載
の集束イオンビーム装置。
(2) Vienna (Ex
The focused ion beam device according to claim 1, which uses a type B) mass spectrometer.
(3)前記分析コンポーネントとして45゜〜180゜
偏向電磁石および偏向電極のいずれかを使用する特許請
求の範囲第1項記載の集束イオンビーム装置。
(3) The focused ion beam device according to claim 1, wherein either a 45° to 180° deflection electromagnet or a deflection electrode is used as the analysis component.
(4)加速器よりの高エネルギー・イオンビームがイオ
ン種選定器、対物コリメータ、ビーム集束器を経て測定
試料にスポット入射する高エネルギー荷電ビームを用い
た微小領域の物性・組成分析等の装置において、加速器
のすぐ下流に対物コリメータを配置し、対物コリメータ
と四重極電磁石レンズとの間の物面距離中のドリフト空
間にイオン種・ビームエネルギーの分析コンポーネント
を挿入する構成としたことを特徴とする集束イオンビー
ム分析装置。
(4) A high-energy ion beam from an accelerator passes through an ion species selector, an objective collimator, and a beam focuser and is spot-injected onto a measurement sample. It is characterized by a configuration in which an objective collimator is placed immediately downstream of the accelerator, and an ion species/beam energy analysis component is inserted into the drift space in the object surface distance between the objective collimator and the quadrupole electromagnetic lens. Focused ion beam analyzer.
(5)前記分析コンポーネントとして、ウィーン(E×
B)型質量分析器を使用する特許請求の範囲第4項記載
の集束イオンビーム分析装置。
(5) Vienna (Ex
A focused ion beam analysis device according to claim 4, which uses a type B) mass spectrometer.
(6)前記分析コンポーネントとして45゜〜180゜
偏向電磁石および偏向電極のいずれかを使用する特許請
求の範囲第4項記載の集束イオンビーム分析装置。
(6) The focused ion beam analyzer according to claim 4, wherein either a 45° to 180° deflection electromagnet or a deflection electrode is used as the analysis component.
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JPS6282634A (en) * 1985-10-04 1987-04-16 Anelva Corp Element analyzer

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JP4665117B2 (en) * 2005-08-26 2011-04-06 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 Compact high-energy focused ion beam system

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